CN104838696B - 用于网络选择的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供实施例用于支持无线网络和网络服务提供商/运营商的网络选择。所述实施例包含集成无线网络和服务提供商/运营商选择策略和方法的过程。在实施例中，UE从网络获得网络选择策略，因此根据所述网络选择策略生成候选无线网络的列表。然后，所述UE根据服务提供商选择策略从所述列表选择无线网络以进行连接。此类过程提高了具有服务提供商选择能力的基于接入网络发现和选择功能(ANDSF)的无线局域网(WLAN)。所述过程还使基于ANDSF的策略和现有I‑WLAN选择协作，且解决在3GPP WLAN选择和用于WLAN选择的ANDSF策略之间的冲突。

Description

用于网络选择的系统和方法
本申请要求2014年1月10日由Weisheng Jin和Zhixian Xiang递交的发明名称为“用于网络选择的系统和方法”的第14/152,066号美国非临时申请案以及2013年1月11日由Weisheng Jin和Zhixian Xiang递交的发明名称为“用于网络选择的系统和方法”的第61/751,642号美国临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容如同全文复制一样以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本发明涉及无线通信的领域，且在特定实施例中，涉及用于网络选择的系统和方法。
背景技术
WiFi正变成手机运营商的重要组成，以帮助手机运营商满足市场需求且增加竞争优势。手机运营商积极地将WiFi接入集成到其现有蜂窝网络中，且许多当前的移动设备具有双模(WiFi和蜂窝)能力。第三代合作伙伴计划(3GPP)定义了用于移动设备决定和选择无线局域网(WLAN)的若干机制，例如通过策略，该策略可以是运营商在UE上静态地预配置的策略，或运营商通过网络内的接入网络发现和选择功能(ANDSF)动态设定的策略。3GPP包含使用ANDSF的WiFi网络选择。WLAN选择包含选择WLAN的服务提供商的公用陆地移动网(PLMN)选择，以及在一个服务运营商内选择实际WiFi网络的WiFi网络选择。3GPP还包含网络互连WLAN(I-WLAN)网络选择机制和用于网络选择的参数。需要一种有效地集成网络选择和服务提供商选择策略的网络选择过程。
发明内容
根据实施例，由用户设备(UE)实施的用于网络选择的方法包含从网络获得网络选择策略，以及根据所述网络选择策略生成候选无线网络的列表。然后根据服务提供商选择策略从列表选择无线网络以进行连接。
根据另一实施例，由用户设备实施的用于网络选择的方法包含：在确定网络选择策略可用时，获得网络选择策略，以及根据网络选择策略生成候选无线网络的列表。然后在确定服务提供商选择策略可用时，获得提供商选择策略。所述方法进一步包含根据服务提供商选择策略生成候选服务提供商的列表。然后根据候选无线网络的列表和候选服务提供商的列表选择无线网络以进行连接。
根据再一个实施例，启用用于网络选择的UE包括至少一个处理器和非暂时性计算机可读存储媒体，所述非暂时性计算机可读存储媒体存储用于通过至少一个处理器执行的程序。所述程序包含用以进行以下操作的指令：在确定网络选择策略可用时，获得网络选择策略。然后根据网络选择策略生成候选无线网络的列表。程序包含用以进行以下操作的进一步指令：在确定服务提供商选择策略可用时，获得提供商选择策略，根据服务提供商选择策略生成候选服务提供商的列表。所述程序进一步配置UE以根据候选无线网络的列表和候选服务提供商的列表选择无线网络以进行连接。
前文已相当广泛地概述了本发明的实施例的特征，以便可以更好地理解本发明的以下具体实施方式。下文中将描述本发明的实施例的另外的特征和优点，所述另外的特征和优点形成本发明的权利要求书的主题。所属领域的技术人员应了解，所公开的概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构或过程的基础。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效构造不脱离如在所附权利要求书中所阐述的本发明的精神和范围。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出用于经由ANDSF的网络选择策略的系统；
图2示出用于网络选择的方法的实施例；
图3示出用于网络选择的方法的另一实施例；
图4a和4b示出用于网络选择的方法的另一实施例；以及
图5是可以用于实施各种实施例的处理系统的示意图。
除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
具体实施方式
下文将详细论述当前优选实施例的制造和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
本文中提供实施例以支持无线网络和网络服务提供商/运营商的网络选择。所述实施例包含集成无线网络(例如，WLAN)和服务提供商/运营商选择策略和方法的过程。所述过程能够提高具有服务提供商选择能力的基于ANDSF的WLAN选择。所述过程还使基于ANDSF的策略和现有I-WLAN选择协作，且解决在3GPP WLAN选择和用于WLAN选择的ANDSF策略之间的冲突。在实施例中，用户设备(UE)首先使用ANDSF获得候选WLAN列表。然后，UE可以根据所获得的候选WLAN执行PLMN选择，或其它合适的服务提供商选择。如果还提供I-WLAN策略，则此过程可以与I-WLAN共存。还引入信令丢失定时器Z。Z定时器定义UE使用ANDSF的时间窗，例如代替遍历全部的网络选择，如果支持的话，该网络选择包含I-WLAN选择。在此时间间隔内，UE可以根据ANDSF获得网络选择参数，例如WLAN特定标识符(WSID)。
图1示出用于经由ANDSF的网络选择策略的系统100。UE 110通过S14接口(该接口为因特网协议(IP)层信令)与ANDSF服务器120交互，以从网络获得网络选择策略。UE 110是具有无线通信能力的任何通信设备，例如，智能电话、平板计算机或膝上型计算机、或任何其它移动或无线连接设备。UE可以是双模设备，所述双模设备支持同时或一次一种技术地操作3GPP和WiFi技术两者。UE 110可以经由IP网络130接入ANDSF服务器120，例如，经由3GPP IP接入或经由受信任的/不受信任的非3GPP IP接入。通过IP网络130，UE 110使用S14接口与ANDSF服务器120交互。ANDSF服务器120可以通过两种方式中的一种将所述策略提供到UE 110。使用推模式(push mode)，ANDSF服务器120将策略信息推送到UE 110。或者，使用拉模式(pull mode)，UE从ANDSF服务器120请求策略信息。
通过ANDSF服务器120提供给UE 110的策略信息帮助UE 110执行WiFi网络或WLAN选择。此信息包含系统间路由策略，例如指示所提供的策略何时有效的有效性条件。该信息还可以包含一个或多个过滤规则，当可用于路由与指定的接入点名称(APN)或在任何APN上的特定IP过滤器相匹配的业务时，每个过滤规则定义供UE110使用的接入技术/接入网络的优先列表。过滤规则还可以识别对于与特定APN或在任何APN上的特定IP过滤器匹配的业务，哪些无线电接入技术是受限的。例如，支持在APN-x上的实时传输协议(RTP)/RTP控制协议(RTCP)业务流的WLAN是不允许的。ANDSF还为UE 110提供接入网络发现信息和系统间移动性策略。
在实施例中，ANDSF服务器120还为UE 110提供策略以执行服务提供商/运营商选择。在另一实施例中，UE 110使用I-WLAN策略执行服务提供商/运营商选择，例如，如3GPPTS 24.234和23.234中所描述，所述策略可以在UE 110上预配置。I-WLAN策略包含网络选择机制和用于网络选择的参数。所述机制定义UE 110如何从WSID列表和PLMN ID列表选择WLAN特定标识符(WSID)和公用陆地移动网(PLMN)以关联并接入服务，该WSID列表和PLMNID列表存储在用户识别模块(SIM)/通用SIM(USIM)卡、管理实体(ME)、用户控制器、或运营商控制器中。I-WLAN参数包含存储在SIM/USIM卡、ME、用户控制器、或运营商控制器中的WSID列表和PLMN ID列表，以及用于选择的两个列表中的以及列表之间的ID的优先级。网络可以将WSID列表和PLMN ID列表发送到UE以更新先前存储在UE中的参数。
图2示出用于网络选择的方法200的实施例。方法200可以由系统100中的UE 110或由任何UE使用，以选择无线网络和服务提供商。在步骤210处，UE开始无线网络(例如，WLAN或WiFi)网络选择。在步骤220处，UE通过遵循网络(或网络运营商)所提供的策略，例如ANDSF策略，执行无线网络选择以生成合适的候选无线网络列表。在步骤230处，UE使用候选提供商列表(例如经由PLMN选择)进行服务提供商选择，以根据无线网络列表和服务提供商列表两者选择最终的最佳或较佳无线网络。如上文所描述，UE可以使用ANDSF获得网络和服务提供商选择策略两者。或者，经由ANDSF获得网络选择策略，且经由PLMN选择、I-WLAN策略或其它方法单独地确定服务提供商选择策略。服务提供商选择策略可以在UE上预配置，而ANDSF可以在UE决定连接到无线网络时获得。方法200还可以使用由网络提供的任何其它合适的无线网络选择功能代替ANDSF来实施。
图3示出用于通过UE进行网络选择的另一方法300的实施例。在步骤310处，UE开始无线网络(例如，WLAN或WiFi)网络选择。在步骤320处，UE检查ANDSF策略是否可用。举例说明，UE例如在选择和连接到无线网络之前检查其是否可以连接到ANDSF服务器。如果所述策略不可用，那么方法300前进到步骤325，其中UE例如根据TS 24.234使用I-WLAN网络选择(NS)机制和参数(例如，WSID列表和PLMN ID列表)来连接到网络。或者，如果ANDSF策略可用，那么方法前进到步骤330，其中UE获得ANDSF策略或查找所存储的策略(在UE中)。ANDSF策略包含接入网络发现信息(ANDI)。在步骤340处，UE运行ANDSF策略且从该策略获得网络信息(具有优先级信息)。因此，UE形成候选列表。在步骤350处，UE检查I-WLAN管理目标(MO)是否可用，例如，存储在UE上或在UE上预配置。如果I-WLAN信息可用，那么方法300前进到步骤360。如果I-WLAN信息不可用，那么方法300前进到步骤355，其中UE尝试(根据I-WLAN信息)按列表次序逐个地连接到候选列表中的无线网络。该方法在步骤355之后进行到步骤360。在步骤360处，UE根据ANDSF使用候选WSID列表，或将此列表添加在I-WLAN NS WSID列表(如果可获得)之前并执行服务提供商选择(例如，PLMN选择)，以找到最终的且最合适的无线网络。方法300还可以使用由网络提供的任何其它合适的无线网络选择功能代替ANDSF，以及任何其它合适的服务提供商选择代替I-WLAN策略来实施。
图4a和4b示出用于通过UE进行网络选择的方法400的另一实施例。方法400包含应用信令丢失定时器Z的步骤，以使用ANDSF例如代替遍历全部网络选择，如果支持的话，所述网络选择可以包含I-WLAN选择。在步骤410处，UE丢失上一次连接的信号。这触发了图4a中的方法步骤。当丢失连接时，UE在步骤420处启动定时器Z。作为步骤430，UE在丢失上一连接之后检查该UE是否连接到无线网络(例如，WLAN)。如果UE并未连接到无线网络，那么只要定时器Z在运行就重复步骤430。在时间间隔Z内，UE可以使用ANDSF获得网络选择参数，例如WLAN特定标识符(WSID)。如果UE建立到无线网络的连接，那么在步骤440处停止且清除定时器Z。或者，在步骤450处，定时器Z超期(在步骤440处未停止或未清除)。在步骤460处，当Z定时器超期时，UE使用I-WLAN NS机制和参数(例如，WSID列表和PLMN ID列表)来进行包含PLMN的更加广泛的无线网络(例如，WLAN)选择。例如，UE执行如TS 24.234中所描述的I-WLAN NS。在其它实施方案中，UE使用任何其它合适的无线网络选择和服务提供商选择机制。
图5为可用于实施各种实施例的示例性处理系统500的框图。特定设备可利用所有所示的组件或所述组件的仅一子集，且设备之间的集成程度可能不同。例如，设备包含用户终端或无线电节点。此外，设备可以包括组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统500可以包括配备一个或多个输入/输出设备，例如麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘等的处理单元501。另外，处理系统500可配备一个或多个输出设备，例如，扬声器、打印机、显示器等。处理单元可以包含中央处理器(CPU)510、存储器520、大容量存储器设备530、视频适配器540以及连接至总线590的I/O接口595。
总线595可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，包含存储总线或存储控制器、外设总线、视频总线等等。所述CPU 510可包括任何类型的电子数据处理器。存储器520可包括任何类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)或其组合等等。在实施例中，存储器520可包含在开机时使用的ROM以及在执行程序时使用的存储程序和数据的DRAM。大容量存储器设备530可包括任何类型的存储设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并使这些数据、程序和其它信息通过总线595可访问。大容量存储器设备530可包括如下项中的一种或多种：固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等等。
视频适配器540以及I/O接口590提供接口以将外部输入以及输出设备耦合到处理单元上。如图所示，输入输出设备的实例包含耦合至视频适配器540的显示器560和耦合至I/O接口590的鼠标/键盘/打印机570。其它设备可以耦合至处理单元501，且可以利用附加的或更少的接口卡。举例来说，串行接口卡(未示出)可以用于为打印机提供串行接口。
处理单元501还包含一个或多个网络接口550，所述网络接口可以包括例如以太网电缆或其类似者等有线链路，和/或用以接入节点或不同网络的无线链路。网络接口550允许处理单元501通过一个或多个网络580与远程单元通信。例如，网络接口550可以经由一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一个实施例中，处理单元501耦合到局域网或广域网上以用于数据处理以及与远程设备通信，所述远程设备例如其它处理单元、因特网、远程存储设施或其类似者。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其它特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间组件间接地耦合或通信。其它变化、替代和改变的实例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。

Claims (19)

1.一种由用户设备UE实施的用于网络选择的方法，所述方法包括：
从网络获得网络选择策略；
根据所述网络选择策略生成候选无线网络的列表；以及
根据服务提供商选择策略进行服务提供商选择，以从所述列表选择无线网络以进行连接；
其中，所述候选无线网络的列表是无线局域网WLAN特定标识符WSID或与所述候选无线网络相对应的其它标识符的列表，所述服务提供商选择策略包含公用陆地移动网PLMNID或与候选服务提供商相对应的其它服务提供商身份的列表，且进一步包含服务提供商优先级信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述网络选择策略从所述网络中的接入网络发现和选择功能ANDSF获得。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括从所述ANDSF获得所述服务提供商选择策略。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述WLAN特定标识符包含服务集标识符SSID和基本服务集标识符BSSID中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述服务提供商选择策略是网络互连WLAN策略，其存储在所述UE中且指定网络选择机制和参数。
6.一种由用户装置实施的用于网络选择的方法，所述方法包括：
在确定网络选择策略可用时，获得所述网络选择策略；
根据所述网络选择策略生成候选无线网络的列表；
在确定服务提供商选择策略可用时，获得所述提供商选择策略；
根据所述服务提供商选择策略生成候选服务提供商的列表；以及
根据所述候选服务提供商的列表进行服务提供商选择，以从所述候选无线网络的列表选择无线网络进行连接；
还包括：
在丢失与无线网络的连接时，启动定时器；
在所述定时器超期之前尝试连接到无线网络；以及
执行以下操作中的一种：在所述定时器超期之前成功地连接到无线网络时停止所述定时器，以及在所述定时器超期之前未能连接到无线网络时根据所述用户装置上的用于网络连接的预配置参数选择无线网络，其中所述预配置参数包含无线局域网特定标识符WSID的列表和公用陆地移动网PLMN标识符ID的列表。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括在确定网络选择策略不可用时，根据所述用户装置上的用于网络选择的预配置参数进行无线网络选择，其中所述用户装置上的所述预配置参数包含无线局域网特定标识符WSID的列表、公用陆地移动网PLMN标识符ID的列表、以及WSID和PLMN ID的优先级信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括在确定服务提供商选择策略不可用时，根据所述候选无线网络的列表选择连接到无线网络。
9.根据权利要求6所述的方法，其中获得所述网络选择策略包括从网络接收所述网络选择策略。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述网络选择策略存储在所述用户装置上。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述网络选择策略从所述网络的接入网络发现和选择功能ANDSF获得。
12.根据权利要求6所述的方法，其中所述服务提供商选择策略使用网络互连WLAN网络选择机制和在所述用户装置上预配置的参数来获得，所述参数包含与所述候选服务提供商相对应的公用陆地移动网PLMNID的列表和所述PLMN ID的优先级信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述参数进一步包含无线局域网特定标识符WSID的列表和所述WSID的优先级信息，所述方法进一步包括按优先级次序将所述候选无线网络的列表添加在所述WSID的列表之前。
14.一种启用网络选择的用户设备UE，所述UE包括：
至少一个处理器；以及
非暂时性计算机可读存储媒体，其存储用于通过所述至少一个处理器执行的程序，所述程序包含用以进行以下操作的指令：
在确定网络选择策略可用时，获得所述网络选择策略；
根据所述网络选择策略生成候选无线网络的列表；
在确定服务提供商选择策略可用时，获得所述提供商选择策略；
根据所述服务提供商选择策略生成候选服务提供商的列表；以及
根据所述候选服务提供商的列表进行服务提供商选择，以从所述候选无线网络的列表选择无线网络进行连接；
所述程序包含用以进行以下操作的进一步指令：
在丢失与无线网络的连接时，启动定时器；
尝试在所述定时器超期之前连接到无线网络；以及
执行以下操作中的一种：在所述定时器超期之前成功地连接到无线网络时停止所述定时器，以及在所述定时器超期之前未能连接到无线网络时根据所述UE上的用于网络选择的预配置参数选择无线网络，其中所述预配置参数包含无线局域网特定标识符WSID的列表和公用陆地移动网PLMN标识符ID的列表。
15.根据权利要求14所述的UE，其中所述网络选择策略与所述网络的接入网络发现和选择功能ANDSF相对应。
16.根据权利要求14所述的UE，其中所述服务提供商选择策略包含网络互连无线局域网I-WLAN网络选择机制和在所述UE上预配置的参数，其中所述I-WLAN参数包含与所述候选服务提供商相对应的公用陆地移动网PLMNID的列表和无线局域网特定标识符WSID的列表，以及所述PLMN ID和所述WSID的优先级信息，所述程序包含按优先级次序将所述候选无线网络的列表添加在所述WSID的列表之前的进一步指令。
17.根据权利要求14所述的UE，其中所述程序包含用以进行以下操作的进一步指令：在确定网络选择策略可用时，根据所述UE上的用于网络选择的预配置参数进行无线网络选择，其中所述UE上的所述预配置参数包含无线局域网特定标识符WSID的列表、公用陆地移动网PLMN标识符ID的列表、以及所述WSID和所述PLMN ID的优先级信息。
18.根据权利要求14所述的UE，其中所述程序包含用以进行以下操作的进一步指令：在确定服务提供商选择策略不可用时，根据所述候选无线网络的列表选择连接到无线网络。
19.根据权利要求14所述的UE，其中所述UE同时支持3GPP蜂窝和WiFi技术，且所述无线网络是无线局域网WLAN或WiFi网络。
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