CN105493573A - 用于蜂窝电信网络中的用户设备的增强接入选择的方法、电信网络以及用于用户设备的增强接入选择的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于蜂窝电信网络中的用户设备的增强接入选择的方法，所述电信网络包括接入网络以及位于该接入网络的无线电小区中的该用户设备，其中，该无线电小区由服务基站实体服务，其中，除了位于该无线电小区中之外，该用户设备还位于接入点的无线电覆盖区域中，其中，经由该服务基站实体向该电信网络对该用户设备进行注册，其中，该用户设备包括或接收策略信息数据单元，所述策略信息数据单元涉及与经由该接入点而不是经由该服务基站实体来建立该用户设备与该电信网络的使用至少一个数据承载的数据连接相关的策略，其中，如果要建立或在进行该用户设备与该电信网络之间的数据承载，并且如果所述策略允许经由该接入点而不是经由该服务基站实体来建立或继续该用户设备的数据承载，则所述方法包括如下步骤：-在第一步骤中，该服务基站实体向该用户设备发送校验信息，该校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与该策略信息数据单元相关的策略，负值表示不应用与该策略信息数据单元相关的策略，-在第一步骤之后的第二步骤中，如果该校验信息具有正值，则该用户设备应用与该策略信息数据单元相关的策略，并且如果该校验信息具有负值，则该用户设备经由该接入点终止数据承载或禁止经由该接入点建立数据承载。
Description
背景技术
本发明特别涉及一种用于蜂窝电信网络(尤其是公共陆地移动网络)中的用户设备的增强接入选择的方法，其中，接入点提供用于建立用户设备与电信网络的数据连接的数据承载的额外路径，从而代替使用电信网络的服务基站实体。
此外，本发明涉及一种电信网络(尤其是公共陆地移动网络)，用于驻留于蜂窝电信网络上的用户设备的增强接入选择，其中，接入点提供用于建立用户设备与电信网络的数据连接的数据承载的额外路径，从而代替使用电信网络的服务基站实体。
另外，本发明涉及用于蜂窝电信网络(尤其是公共陆地移动网络)中的用户设备的增强接入选择的系统，该系统包括用户设备、电信网络以及接入点，其中，接入点提供用于建立用户设备与电信网络的数据连接的数据承载的额外路径，从而代替使用电信网络的服务基站实体。
当前已知，除了基站收发信台之外，蜂窝电信网络或公共陆地移动网络的运营商也使用无线局域网(WLAN)接入点(AP)来建立与移动订户或用户设备的数据连接的数据承载。为了实现此，接入点(尤其是WLAN接入点)被部署为公共热点，并且它们可以由公共陆地移动网络的运营商直接拥有或可经由与第三方的漫游协议接入。
尤其通过接入策略控制规定用于将蜂窝电信网络中的用户设备连接至这种WLAN接入点的规则和过程。目前，例如，通过装置连接管理器(CM)应用在用户设备侧执行网络策略。通常，连接管理器处理与网络接入策略、WLAN接入点的发现和用户偏好有关的信息。
为了便于将WLAN接入点合并到移动核心网络中，若干个标准机构调查了关于用户设备网络认证以及蜂窝与WLAN网络之间的交互工作的不同特征。针对WLAN网络，Wi-Fi联盟标准体“Hotspot2.0”引入关于基于SIM的用户设备认证和WLAN接入点的网络发现方面的优化。
在第三代合作伙伴项目(3GPP)TS24.302中，限定了针对非3GPP接入的增强的分组核心的接入，针对其也考虑了WLAN。3GPP标准接入网发现和选择功能(ANDSF)在3GPPTS24.312中规定了用于将接入网络选择策略传递至用户设备的框架。这些策略限定了网络选择规则以及通过用户设备在使用3GPP网络(或电信网络)的(蜂窝)接入网络和非3GPP接入点或非固有地属于3GPP网络的网络(诸如WLAN网络)或WLAN接入点之间进行接入选择的连接配置。这些策略可以基于用户设备位置、时间、可用WLAN接入点的列表以及IP流和多网连接能力。
前述特征的主要限制在于，网络选择策略被静态地配置在用户设备侧或经由ANDSF半静态地更新，即，需要相当大的开支来改变这样的网络选择策略或经由ANDSF更新这样的网络选择策略。由于最终由用户设备做出接入选择决策，因此尤其在使用过分简单的和依赖于装置的CM应用时这可能导致不可预知的用户行为。在高流量的市区中常见的快速改变的用户载荷状态下，所配置的网络策略可能导致错误的决策。此外，ANDSF性能还受严重信令负荷以及仅支持策略的不频繁变化的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于包括接入点或与接入点关联的蜂窝电信网络中的用户设备的增强接入选择的方法，以使得能够减少网络过载的情形并从而降低如资本支出(CAPEX)及运营成本(OPEX)的费用，并且即使在峰值时间段或电信网络的大量使用期间仍然保持移动电信网络的用户的服务水平。
通过用于蜂窝电信网络(尤其是公共陆地移动网络)中的用户设备的增强接入选择来实现本发明的目的，所述电信网络包括接入网络以及位于所述接入网络的无线电小区中的用户设备，其中，所述无线电小区由服务基站实体提供服务，其中，除了位于所述无线电小区中之外，所述用户设备还位于接入点的无线电覆盖区域中，
其中，所述用户设备经由所述服务基站实体向电信网络进行注册，
其中，所述用户设备包括或接收策略信息数据元素，所述策略信息数据单元涉及与经由接入点而不是经由所述服务基站实体来建立用户设备与电信网络的使用至少一个数据承载的数据连接有关的策略，
其中，如果要建立或正在进行用户设备与电信网络之间的数据承载，并且如果所述策略允许经由接入点而不是经由服务基站实体建立或继续用户设备的数据承载，则所述方法包括如下步骤：
-在第一步骤中，所述服务基站实体向所述用户设备传送校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与策略信息数据单元相关的策略，负值表示不应用与策略信息数据单元相关的策略，
-在所述第一步骤之后的第二步骤中，如果所述校验信息具有正值，则用户设备应用与策略信息数据单元相关的策略，并且如果所述校验信息具有负值，则用户设备经由接入点终止数据承载或禁止经由接入点建立数据承载。
因此，根据本发明能够有利地是，可以更有效地使用网络资源并因而能够在处理用户请求方面具有较高能力以在电信网络中执行。
特别地，本发明有利地提出了如下方法以及电信网络和系统，其用于将移动宽带用户与蜂窝电信网络或蜂窝移动网络(尤其是公共陆地移动网络(PMLN)，例如GSM、UMTS、LTE、WiMax、cdma200等)的连接转向至接入点(尤其是无线局域网(WLAN)接入点(AP))上，尤其是在这样的接入点(尤其是WLAN接入点)为蜂窝电信网络的移动运营商直接拥有或能够通过漫游协议接入的情况下。
根据本发明，能够有利地克服通常已知的ANDSF方法的缺点。利用原理上还支持更先进的网络选择过程和状况的这些ANDSF方法，当前不能根据标准文献来交换与移动网络和WLAN两者的当前网络载荷和无线电状况有关的信息。同样地，对于根据ANDSF方法的网络选择策略，不考虑与移动网络和WLAN网络或接入点两者的当前载荷和无线电状况有关的这些信息。
根据本发明，尤其是从运营商的角度看，在同一网络中共存蜂窝和WLAN技术(即，蜂窝电信网络以及另外的(替代地，尤其WLAN)接入点(即链接或至少分配至电信网络的同一核心网络或与电信网络的同一核心网络通信)时，能够有利地更多地控制用户设备行为。尤其是，常规的已知技术方案不保证网络控制的用户设备行为。根据本发明，一方面能够有利地提供蜂窝电信网络与WLAN(或(WLAN)接入点及其对应网络)之间的紧密交互工作(尤其涉及无线接口参数)，以通过在蜂窝电信网络(即，电信网络的(蜂窝)接入网络)之间的流量定向(或接入网络选择)来增强用户体验，并且另一方面，当在网络运营商侧存在适当且可用的信息时能够有利地提供与电信网络通信或相连接的公共WLAN接入点，以提供对于用户服务质量以及运营商的容量和载荷控制的这样的增强。
根据本发明，(该创新方法中使用的和该创新系统中包括的)电信网络为蜂窝电信网络(尤其是公共陆地移动网络)，包括(类蜂窝)接入网络。至少一个用户设备(但优选地多个用户设备并且更优选地大量用户设备)位于该电信网络的接入网络的无线电小区内，并且经由基站实体向电信网络进行注册，其中，由作为按照所使用的无线接入技术的服务基站实体(例如，UMTS接入网的NodeB以及LTE接入网的eNodeB)的基站实体来服务无线电小区。另外，接入点(尤其是WLAN接入点)位于无线电小区中，即，无线电小区与接入点的无线电覆盖区域至少部分重叠；然而，无线电小区的无线电覆盖区域能够完全地包括接入点的无线电覆盖区域，反之亦然，接入点的无线电覆盖区域能够完全地包括无线电小区的无线电覆盖区域。
根据例如已知的ANDSF方法，用户设备(例如初始地，即通过原始设备制造商或通过在售的网络运营商)包括或(例如经由无线链接传输)接收策略信息数据单元，使得策略信息数据单元涉及与经由接入点而不是经由服务基站实体建立用户设备与电信网络的数据连接(通常包括至少一个数据承载)相关的策略。根据本发明能够且优选地，数据连接可以包括多个数据承载，并且经由接入点而不是经由服务基站实体(通常为对于服务质量具有最少需求的基站实体)路由所述多个数据承载中的至少一个。根据本发明，在这样的情形下(即，由于用户设备位于相应的无线电覆盖区或区域内，用户设备(物理上)具有(经由第一无线电链路)与服务基站实体和(经由第二无线电链路)与接入点两者进行通信的可能性，并且被提供有与策略有关的策略信息数据单元)，如果要建立或正在进行用户设备与电信网络之间的数据承载，并且如果所述策略允许经由接入点而不是经由服务基站实体建立或继续用户设备的数据承载，则向所述用户设备提供校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用所述策略，负值表示不应用所述策略，以及依据所述校验信息的值，(在所述校验信息具有正值的情况下)用户设备应用所述策略，或者(在所述校验信息具有负值的情况下)用户设备经由接入点终止数据承载(或禁止经由接入点建立数据承载)。
通过提供校验信息，根据本发明能够有利地开启或关闭应用与策略信息数据单元有关的策略，使得
-在(即通过服务用户设备的服务基站实体控制并借助校验信息的正值)启动电信网络时，(在由此借助策略信息数据单元限定了策略的情况下)(利用用户设备的数据连接的一个数据承载或多个数据承载)强制切向接入点，或者
-尽管由策略信息数据单元定义的所存储的策略表示(在物理可用和可接入的情况下)(至少利用一个数据承载(databearer))将用户装置切向接入点，但是(即，在校验信息为负值的情况下)不执行这样的切换。
根据本发明优选地，独立于策略信息数据单元的传输将校验信息从服务基站实体传输至用户设备。
因此，例如，能够有利地，在不同于校验信息的另一时间传送策略信息数据单元。根据一种替代实施方案，在传送校验信息之前，将策略信息数据单元传送至用户设备(即，在该创新方法的第一步骤之前传送策略信息数据单元)。根据另一替代实施方案，在传送校验信息之后传送策略信息数据单元，即，在该创新方法的第一步骤之后传送策略信息数据单元(这意味着在用户设备已经接收到校验信息但尚未接收到策略信息数据单元的时间间隔期间，在不传输校验信息的情况下，校验信息(无论具有正值或负值)不会改变用户设备将具有的行为)。
此外，根据本发明优选地，由服务基站实体使用控制信道(优选广播控制信道或专用控制信道)将校验信息传送至用户设备。
因此，根据本发明能够有利地，电信网络(尤其是(服务基站实体为其一部分的)电信网络的接入网络)(的蜂窝部分)限定用户设备如何应用(或不应用)由(用户设备所接收的)策略信息数据单元所定义的策略以及应用到什么程度。根据第一情景，根据本发明能够有利地，例如，在电信网络并且尤其是电信网络的蜂窝部分(或接入网络)的第一网络载荷情形下，向服务基站实体所服务的无线电小区内的所有用户设备传送校验信息，其中，校验信息具有正值或负值，使得策略信息数据单元所定义的策略的应用被所有这些用户设备应用或不是被所有这些用户设备应用。在这样的情景下，应当使用广播控制信道来传送验证信息，这是因为与通过使用专用控制信道将校验信息传送至服务基站实体服务的无线电小区内的所有这些用户设备相比这通常导致更少的开支能力需求。然而，在第二情景下，优选更精细的粒度来控制服务基站实体的无线电小区内的用户设备，应用或不应用策略信息数据单元所限定的策略。针对这种情形，根据本发明优选地使用专用控制信道。还可以对这两种传送校验信息的方式进行组合，使得例如通过使用广播控制信道将具有负值的校验信息传送至服务基站实体的无线电小区内的所有用户设备，然后，使用专用控制信道将正值的校验信息仅传送至这些用户设备的子集。当然，使用广播控制信道和专用控制信道的这样的组合也可以反过来使用，即，通过广播控制信道(向无线电小区内的所有用户设备)传送正值校验信息，并且使用专用控制信道针对这样的用户设备的子集传送负值校验信息。
此外，根据本发明优选地，如果经由接入点建立了用户设备与电信网络之间的数据承载，并且如果数据承载的服务质量不足，则所述方法包括：
-在第一步骤之后的第四步骤中，用户设备请求经由服务基站实体建立数据承载，或者请求或恢复经由服务基站实体与电信网络的信令连接，并且向服务基站实体传送故障信息，
-在第四步骤之后的第五步骤中，服务基站实体向用户设备发送接入点计时器信息，其中，接入点计时器信息与预定时间间隔相关或表示时间间隔，使得在第一步骤期间传送的校验信息具有正值的情况下用户设备在该时间间隔期间避免应用与策略信息数据单元有关的策略。
因此，根据本发明能够有利地，在与(WLAN)接入点的数据传输条件相对坏(尤其是下降至特定品质的服务阈值水平之下)的情况下，用户设备的灵活反应是可能的。在这样的情形下，根据本发明，将故障信息传送至服务基站实体，这具有如下结果，应当通过服务基站实体传送(先前保存的或通过(WLAN)接入点传送的)数据承载。此外，根据本发明优选地，将接入点计时器信息从服务基站实体发送至用户设备，其中，接入点计时器信息表示在特定时间间隔期间(无论在该创新方法的第一步骤期间传送的校验信息是否具有正值)用户设备避免应用与策略信息数据单元有关的策略。“特定时间间隔”可以是预定的(即，在传输接入点计时器信息之前定义的)，或者可以由接入点计时器信息本身定义，即，接入点计时器信息(仅)与预定时间间隔相关或通过接入点计时器信息定义该时间间隔。
此外，根据本发明优选地，除了位于无线电小区中之外，用户设备还位于另一接入点的无线电覆盖区域中，其中，用户设备包括或接收另一策略信息数据单元，所述另一策略信息数据单元涉及与经由另一接入点和/或另一接入点和该接入点而不是经由服务基站实体来建立用户设备与电信网络的使用至少一个另一数据承载的数据连接有关的另一策略，其中，所述方法包括：
-在第一步骤之前的或第一步骤之后的第三步骤中，服务基站实体向用户设备发送选择信息，该选择信息表示在第二步骤期间应当应用该策略或该另一策略中的哪一个。
根据本发明的该另一实施方案能够有利地，在用户设备内存在多个策略，即，(由策略信息数据单元定义的)该策略以及(由另一策略信息数据单元定义的)该另一策略。选择信息用于表示根据传送至用户设备的校验信息的值应当应用(或不应用)多个可能的策略中的哪一个或哪个子集。
本发明还涉及用于驻留在蜂窝电信网络上的用户设备的增强接入选择的电信网络(尤其是公共陆地移动网络)，所述电信网络包括接入网络以及位于该接入网络的无线电小区中的用户设备，其中，无线电小区由服务基站实体服务，其中，除了位于无线电小区中之外，用户设备还位于接入点的无线电覆盖区域中，
其中，用户设备经由服务基站实体向电信网络进行注册，
其中，用户设备包括或接收策略信息数据单元，所述策略信息数据单元涉及与经由接入点而不是经由服务基站实体来建立用户设备与电信网络的使用至少一个数据承载的数据连接有关的策略，
其中，如果要建立或正在进行用户设备与电信网络之间的数据承载，并且如果策略允许经由接入点而不是经由服务基站实体而建立或继续用户设备的数据承载，则电信网络被配置成使得：
-服务基站实体向用户设备发送校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与策略信息数据单元有关的策略，负值表示不应用与策略信息数据单元有关的策略，以及
-在校验信息具有正值的情况下，校验信息指示用户设备应用与策略信息数据单元有关的策略，并且在校验信息具有负值的情况下，校验信息指示用户设备经由接入点终止数据承载或禁止经由接入点建立数据承载。
因此，根据本发明能够有利地提供一种电信网络，该电信网络能够将用户设备转向驻留于电信网络的基站实体上的用户设备可达的(WLAN)接入点。
根据本发明的另一实施方案，优选地配置电信网络，使得独立于策略信息数据单元的传输来将校验信息从服务基站实体传送至用户设备。
此外，根据本发明优选地配置电信网络，使得使用控制信道(优选广播控制信道或专用控制信道)由服务基站实体将校验信息传送至用户设备。
本发明还涉及用于蜂窝电信网络(尤其是公共陆地移动网络)中的用户设备的增强接入选择的系统，该系统包括用户设备、电信网络和接入点，该电信网络包括接入网络以及位于该接入网络的无线电小区中的用户设备，其中，无线电小区由服务基站实体服务，其中，除了位于无线电小区中之外，用户设备还位于接入点的无线电覆盖区域中，
其中，用户设备经由服务基站实体向电信网络进行注册，
其中，用户设备包括或接收策略信息数据单元，所述策略信息数据单元涉及与经由接入点而不是经由服务基站实体建立用户设备与电信网络的使用至少一个数据承载的数据连接有关的策略，其中，如果要建立或正在进行用户设备与电信网络之间的数据承载，并且如果策略允许经由接入点而不是经由服务基站实体建立或继续用户设备的数据承载，则所述系统被配置成使得：
-服务基站实体向用户设备发送校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与策略信息数据单元有关的策略，负值表示不应用与策略信息数据单元有关的策略，
-在校验信息具有正值的情况下，校验信息指示用户设备应用与策略信息数据单元有关的策略，并且在校验信息具有负值的情况下，校验信息指示用户设备经由接入点终止数据承载或禁止经由接入点建立数据承载。
根据本发明的另一实施方案，如果经由接入点建立了用户设备与电信网络之间的数据承载，并且如果数据承载的服务质量不足，则所述系统被配置成使得：
-用户设备请求经由服务基站实体建立与电信网络的数据承载，用户设备向服务基站实体传送故障信息，
-服务基站实体向用户设备发送接入点计时器信息，其中，接入点计时器信息与预定时间间隔相关或表示时间间隔，使得在所传送的校验信息具有正值的情况下用户设备在该时间间隔期间避免应用与策略信息数据单元有关的策略。
根据本发明的又一实施方案，除了位于无线电小区中之外，用户设备还位于另一接入点的无线电覆盖区域中，其中，用户设备包括或接收另一策略信息数据单元，所述另一策略信息数据单元涉及与经由另一接入点和/或另一接入点和该接入点而不是经由服务基站实体建立用户设备与电信网络的数据承载有关的另一策略，其中，所述系统被配置成使得：
-服务基站实体向用户设备发送选择信息，所述选择信息表示应当应用该策略或另一策略中的哪一个。
此外，本发明涉及一种包括计算机可读程序代码的程序，当在计算机或在电信网络的网络节点或在接入点或在用户设备上执行该计算机可读程序代码时，使得计算机或电信网络的网络节点或接入点或用户设备执行该创新方法。
本发明还涉及用于使用电信网络的核心网络的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机或在电信网络的网络节点或在接入点或在用户设备上执行该程序代码时，使得计算机或电信网络的网络节点或接入点或用户设备执行该创新方法。
根据以下详细说明，结合附图，本发明的这些和其它特性、特征和优点将变得明显，其中，附图通过示例的方式示出了本发明的原理。仅出于示例的目的给出了说明，而不限制本发明的范围。下文引用的附图标记指代附图。
附图说明
图1示意性示出了电信网络(尤其是公共陆地移动网络)，其包括基站实体(尤其是基站收发信台)和(WLAN)接入点。可以在基站实体(或基站收发信台)上或在(WLAN)接入点上建立用户设备的数据连接或至少数据连接的数据承载。
图2和图3示意性示出了根据本发明的、一侧的基站收发信台与用户设备之间的通信图表，以及另一侧的WLAN接入点与用户设备之间的通信图表。
具体实施方式
将关于特定实施方案并参照某些附图描述本发明，但本发明不限于此，而仅由权利要求限制。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中，可以放大一些元件的尺寸且为了说明的目的不按照比例绘制。
在引用单数名词时使用定冠词或不定冠词(例如“一个”、“一”、“该”)，除非另外特别声明，这包括复数名词。
此外，在说明书和权利要求书中使用术语第一、第二、第三等来区分相似的元件且不是必然描述连续或时间顺序。应当理解，在适当的情况下，这样使用的术语是可互换的，并且本文中描述的本发明的实施方案能够按照与本文所描述或说明的顺序不同的顺序进行操作。
在图1中，示意性示出了电信网络100，尤其是公共陆地移动网络100。电信网络100包括接入网络110和核心网络120。电信网络100优选地是通常包括多个网络小区的蜂窝电信网络，在图1中通过具有附图标记10的实圆线示出了多个网络小区中的一个。在移动通信网络100中，通常在电信网络100上在网络小区10内驻留多个用户设备，即，用户设备连接至或驻留于服务小区10的基站实体111(下文也称为服务基站实体111)。基站收发信台111或基站实体111典型地是基站，例如，BTS(基站收发信台)、NodeB或eNodeB基站收发信台。具有附图标记112的接入点位于网络小区10所覆盖的区域内。接入点112优选地是WLAN接入点。因此，在本发明的上下文中，同义地使用术语WLAN接入点或(WLAN)接入点或接入点。然而，应当理解，接入点所使用的技术通常为WLAN类型的技术但不是必须为WLAN类型的技术，即，IEEE-802.11家族类型的无线网络。(WLAN)接入点112整合在电信网络100中，即，(WLAN)接入点112耦接或连接至和/或整合在电信网络100的核心网络120中。接入点112也可以直接连接至电信网络100的接入网络110。(WLAN)接入点112的无线电覆盖区域(也称为接入点112的小区区域)由具有附图标记11的圈表示，并且至少部分位于网络小区10内(在图1所呈现的示例中，其完全为(蜂窝)无线网络小区10的一部分)。
在电信网络100中，用户设备20驻留在电信网络100上在(蜂窝)网络小区10内。这意味着用户设备20根据以下三种可能的情景连接至电信网络100：
-用户设备20驻留在服务(蜂窝)无线电小区10的基站收发信台111上而不传送数据，即，处于空闲模式(且不处于与基站实体111的连接模式)。
-用户设备20在服务(蜂窝)无线电小区10的基站收发信台111上建立了数据连接，即，建立了至少一个数据承载。
-用户设备20与(服务无线电覆盖区域11的)(WLAN)接入点112建立了数据连接(即，至少一个数据承载)，同时用户设备20保持驻留在服务小区10的基站收发信台111上，例如处于空闲模式或连接模式(但之后关于不同于所述至少一个数据承载的其他数据承载)。
仅通过云呈现示意性示出了核心网络120。电信网络(或公共陆地移动网络)100(尤其核心网络120)通常包括各种网络单元，诸如MSC(移动交换中心)、SGSN(服务GPRS支持节点)、MME(移动性管理实体)、PDNGW(分组数据网络网关)，优选地包括其中多个网络单元。这些网络单元是比基站收发信台111和WLAN接入点112层级更高的网络单元。
在图2和图3中，示意性示出了根据本发明的基站收发信台111与用户设备20之间以及WLANAP112与用户设备20之间的通信图表。根据本发明，由附图标记20指代的用户设备为如下用户设备：该用户设备能够基于蜂窝技术与基站收发信台111建立数据连接或基于WLAN技术与WLAN接入点112建立数据连接。蜂窝基站收发信台和WLAN接入点112在各自的频率信道上传送。当(通过用户设备所接收的策略信息数据单元中定义的相应策略)允许用户设备20连接至(WLAN)接入点112时，用户设备20执行比相对于或是选择蜂窝网络(即基站实体111)又或是选择(WLAN)接入点112更高层的网络选择策略。(WLAN)接入点112通常为蜂窝网络运营商所拥有，或为(与电信网络100的网络运营商不同的)另一实体或人员所拥有，但被(永久地或暂时地)指派给电信网络100使用。策略可以是用户设备专用的，或可以借助装置连接管理器应用预先配置在用户设备20中，或通过例如(通常包括在核心网络120中的)3GPPANDSF实体半静态地获得。这些策略限定用户设备20应当遵守的规则集(例如，载荷与无线电状况、服务协议等)。可以假定用户设备20被配置有多个更高层网络选择策略。这些策略可以依据网络状况进行选择或由移动运营商预先配置。根据本发明，通过至少一个策略信息数据单元限定与建立用户设备20与电信网络100的使用至少一个数据承载的数据连接有关的策略。
前提是用户设备20驻留在基站实体111(同时处于空闲模式)上，或连接至基站实体111(即处于连接模式)以(即利用至少一个数据承载)将数据传输至基站收发信台111服务的无线电小区10。基站收发信台111为任何蜂窝无线技术的控制基站。基站收发信台111(或基站)(并且可选地核心网络120的被连接的网络单元)的目的是对用户设备20(或对应的订阅者)进行认证。此外，基站收发信台111控制信道分配(即，用户设备应当使用哪个无线资源；关于这一点，通过基站收发信台111定义和分配无线技术、频率、时隙、传输代码等)。以类似的方式，WLAN接入点112被操作为(例如，运营商拥有的但也可替代地由另一实体或人员拥有的)收发信台，即，WLAN接入点112经由核心网络120对用户设备20进行认证，然后建立与用户设备20的数据连接(即，建立至少一个数据承载)。根据本发明，认证和网络发现过程例如可以遵循由标准化活动“Hotspot2.0”规定的认证和网络发现过程。
本发明关注一种用于控制无线电小区10内的(针对图1所描述的用户设备20的情况示例性示出的)用户设备的接入选择的方法，尤其是将用户设备10的数据连接从基站收发信台111转向至WLAN接入点112，反之亦然(或者至少将(作为数据连接的一部分的)一个或多个数据承载从基站收发信台111转向至WLAN接入点112，反之亦然)。本发明的特性在于电信网络100(即，蜂窝网络)通过蜂窝网络控制信令控制网络选择策略的执行。
本发明尤其涉及以下两个实施方案或应用场景：第一应用场景处理用于将用户设备20转向WLAN接入点112的网络控制的过程，在图2中示出了第一应用场景。第二应用场景应对如下过程，该过程涉及将用户设备20的数据连接(或数据连接的至少一个或多个数据承载)从WLAN接入点(即，经由基站实体111)移回至蜂窝网络，如图3所示。为了简单起见，通过考虑孤立的一个用户设备20(即，用户设备20)解释了该方法。然而，该方法应当应用于满足针对用户设备20考虑的相同假设的所有用户设备20。
在图2中，在用户设备20与基站收发信台111之间以及用户设备20与WLAN接入点112之间发生信息交换。初始时，用户设备20驻留在基站实体111上或连接至基站实体111(或基站收发信台111)。此外，用户设备20意图传送或接收来自接入网络110的数据。当用户设备20进入WLAN接入点112覆盖的小区区域11(或无线电覆盖区域11)时，用户设备20收听到WLAN接入点112所传送的信标消息301(即，接收到信标消息301的无线电信号)。通过对信标消息301进行解码，用户设备20将WLAN接入点112识别为(策略信息数据单元定义的策略所指示的)可能的接入点112，即，接入点112有资格建立数据连接(或数据承载)。接入点112尤其可以是运营商所拥有的接入点112。在发现WLAN接入点112之后，用户设备20收听由服务基站收发信台111经由传输消息201传送的广播控制信道或专用控制信道(即，接收广播控制信道或专用控制信道的无线电信号)。
作为广播信道或专用控制信道传输201的一部分，将校验信息(尤其是标记为例如HighPol_Trigger的额外信息比特位)从基站实体111传送至用户设备20。校验信息(或HighPol_Trigger比特位)按照如下方式影响用户设备20的行为：
-如果校验信息(或HighPol_Trigger比特位)等于1(或“真”或具有正值)，则用户设备20应当执行相对于建立与WLAN接入点112的数据连接(或数据承载)更高层的网络选择策略，
-如果校验信息(或HighPol_Trigger比特位)等于0(或“假”或具有负值)，则除非校验信息(或HighPol_Trigger比特位)状态(或值)发生变化，否则用户设备20不应当执行更高层的网络选择策略，即，不应当连接至WLAN接入点112并且将保持连接至基站收发信台111。
在用户设备20处存在(借助多个策略信息数据单元的)多个网络选择策略(即，除了(由该策略信息数据单元定义的)策略之外还存在(由另一策略信息数据单元定义的)另一策略)的情况下，经由(针对无线电小区内的所有用户设备20的)广播控制信道传输202或(针对无线电小区内的特定用户设备20的)专用控制信道传输202传送选择信息(或可选信息比特位Sel_HighPol)，其表示应当选择更高网络选择策略当中的哪个策略(该策略或另一策略)并按照校验信息的值的控制应用该策略。例如，可以将四种网络选择策略映射至选择信息的2个比特。如图2所示，如果所选择的策略命令用户设备20切换至WLAN接入点112，则用户设备20将其认证请求302发送至WLAN接入点112，WLAN接入点112继而发送应答303。此后，用户设备112被连接至WLAN接入点112并且能够传送和接收数据，同时仍然以空闲模式驻留在蜂窝基站收发信台111上(不与基站实体111进行任何数据传输,或激活与基站实体111的另一数据承载)。
优选地在演进的UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)小区的广播控制信道上使用系统信息广播块3(SIB3)或系统信息广播块6(SIB6)发送选择信息。可替代地，在E-UTRAN小区5的广播控制信道上使用专用系统信息广播块发送校验信息(或策略触发信息)，另外可替代地使用专用控制信道将校验信息发送至各终端。
根据本发明的另一实施方案或应用场景(其可以与上述实施方案或应用场景组合)，可以在广播信道上发送多个触发指示。在该情况下，第一指示仅针对与第一组终端相关联的一组终端设备有效，第二指示将仅针对与第二组终端相关联的一组终端设备有效，等等。
本发明另外还涉及如下情形：用户设备20已经建立了与WLAN接入点112的数据连接，并且意图经由蜂窝接入网络或基站实体111切换回电信网络100。如前所述，(在与接入点112交换数据时)用户设备20同时驻留在蜂窝基站收发信台111上，而不与基站实体111具有任何数据传输(空闲模式)(或仅具有关于另一数据承载的数据传输)。
-在WLAN数据连接性能不满足服务需求的品质(即，接入点112使用的数据承载的服务品质不足)的情况下，用户设备20经由图3所示的分裂帧消息304释放其至WLAN接入点112的连接。
-然后，用户设备20建立至蜂窝基站收发信台111的数据连接，从空闲模式切换至连接模式。为了实现此，用户设备20需要向基站收发信台111发送连接建立消息203。在该消息或后续消息中引入了故障信息(尤其是标示为例如WLAN_Failure的额外字段)，使得用户设备20能够向电信网络100(并且尤其向基站实体111)发送表示先前到WLAN接入点112的数据连接不成功或不再成功的信号。
-如果在连接建立消息203或后续消息中报告了故障信息(或WLAN_Failure)，蜂窝基站收发信台111向用户设备20发送回连接响应204，即经由专用信令。
根据本发明优选地，连接响应204包括接入点计时器信息，即，标示为例如WLAN_Timer的额外字段，其禁止用户设备20在接入点计时器信息(或WLAN_Timer)中规定的时间段内执行更高层的网络选择策略，即使针对各终端设备20校验信息(或标记“HighPol_Trigger”)仍然被设置为“真”(或具有正值)。
可替代地，即使先前没有从用户设备20接收到故障信息(或WLAN_Failure)，也能够始终将包含接入点计时器信息的连接响应204从蜂窝基站收发信台111传送至用户设备20。
最后，用于蜂窝基站收发信台111以将包括接入点计时器信息的连接响应204发送至用户设备20的触发可以是内部基站收发信台111的触发或被电信网络100中的任何其它不同实体触发。
Claims (13)
1.一种用于蜂窝电信网络(100)——尤其是公共陆地移动网络——中的用户设备(20)的增强接入选择的方法，所述蜂窝电信网络(100)包括接入网络(110)以及位于所述接入网络(110)的无线电小区(10)中的所述用户设备(20)，其中，所述无线电小区(10)由服务基站实体(111)服务，其中，除了位于所述无线电小区(10)中之外，所述用户设备(20)还位于接入点(112)的无线电覆盖区域(11)中，
其中，所述用户设备(20)经由所述服务基站实体(111)向所述电信网络(100)进行注册，
其中，所述用户设备(20)包括或接收策略信息数据单元，所述策略信息数据单元涉及与经由所述接入点(112)而不经由所述服务基站实体(111)来建立所述用户设备(20)与所述电信网络(100)的使用至少一个数据承载的数据连接相关的策略，
其中，如果要建立或正在进行所述用户设备(20)与所述电信网络(100)之间的数据承载，并且如果所述策略允许经由所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)来建立或继续所述用户设备(20)的数据承载，则所述方法包括如下步骤：
-在第一步骤中，所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与所述策略信息数据单元相关的策略，负值表示不应用与所述策略信息数据单元相关的策略，
-在所述第一步骤之后的第二步骤中，如果所述校验信息具有正值，则所述用户设备(20)应用与所述策略信息数据单元相关的策略，并且如果所述校验信息具有负值，则所述用户设备(20)经由所述接入点(112)终止数据承载或禁止经由所述接入点(112)建立数据承载。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校验信息从所述服务基站实体(111)至所述用户设备(20)的传输独立于所述策略信息数据单元的传输。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述校验信息由所述服务基站实体(111)使用控制信道，优选地使用广播控制信道或专用控制信道，传送至所述用户设备(20)。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，如果经由所述接入点(112)建立了所述用户设备(20)与所述电信网络(100)之间的数据承载，并且如果所述数据承载的服务质量不足，则所述方法包括：
-在所述第一步骤之后的第四步骤中，所述用户设备(20)请求经由所述服务基站实体(111)建立数据承载，或者请求或恢复经由所述服务基站实体(111)与所述电信网络(100)的信令连接，并且向所述服务基站实体(111)传送故障信息，
-在所述第四步骤之后的第五步骤中，所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送接入点计时器信息，其中，所述接入点计时器信息与预定时间间隔相关或表示时间间隔，使得在所述第一步骤期间传送的校验信息具有正值的情况下所述用户设备(20)在该时间间隔期间避免应用与所述策略信息数据单元有关的策略。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述用户设备(20)除了位于所述无线电小区(10)中之外还位于另一接入点的无线电覆盖区域(11)中，其中，所述用户设备(20)包括或接收另一策略信息数据单元，所述另一策略信息数据单元涉及与经由另一接入点或经由另一接入点和所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)来建立所述用户设备(20)与所述电信网络(100)的使用至少一个另一数据承载的数据连接有关的另一策略，其中，所述方法包括：
-在所述第一步骤之前或所述第一步骤之后的第三步骤中，所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送选择信息，所述选择信息表示在所述第二步骤期间应当应用所述策略或所述另一策略中的哪一个。
6.一种电信网络(100)，尤其是公共陆地移动网络，用于驻留在所述蜂窝电信网络(100)上的用户设备(20)的增强接入选择，所述电信网络(100)包括接入网络(110)以及位于所述接入网络(110)的无线电小区(10)中的所述用户设备(20)，其中，所述无线电小区(10)由服务基站实体(111)服务，其中，除了位于所述无线电小区(10)中之外，所述用户设备(20)还位于接入点(112)的无线电覆盖区域(11)中，
其中，所述用户设备(20)经由所述服务基站实体(111)向所述电信网络(100)进行注册，
其中，所述用户设备(20)包括或接收策略信息数据单元，所述策略信息数据单元涉及与经由所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)建立所述用户设备(20)与所述电信网络(100)的使用至少一个数据承载的数据连接有关的策略，
其中，如果要建立或正在进行所述用户设备(20)与所述电信网络(100)之间的数据承载，并且如果所述策略允许经由所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)建立或继续所述用户设备(20)的数据承载，则所述电信网络(100)被配置成使得：
-所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与所述策略信息数据单元有关的策略，负值表示不应用与所述策略信息数据单元有关的策略，以及
-在所述校验信息具有正值的情况下，所述校验信息指示所述用户设备(20)应用与所述策略信息数据单元有关的策略，并且在所述校验信息具有负值的情况下，所述校验信息指示所述用户设备(20)经由所述接入点(112)终止数据承载或禁止经由所述接入点(112)建立数据承载。
7.根据权利要求6所述的电信网络(100)，其中，所述电信网络(100)被配置成使得，独立于所述策略信息数据单元的传输将所述校验信息从所述服务基站实体(111)传输至所述用户设备(20)。
8.根据权利要求6或7所述的电信网络(100)，其中，所述电信网络(100)被配置成使得，所述校验信息由所述服务基站实体(111)使用控制信道，优选地使用广播控制信道或专用控制信道，传送至所述用户设备(20)。
9.一种用于尤其是公共陆地移动网络的蜂窝电信网络(100)中的用户设备(20)的增强接入选择的系统，所述系统包括所述用户设备(20)、所述电信网络(100)以及接入点(112)，所述电信网络(100)包括接入网络(110)以及位于所述接入网络(110)的无线电小区(10)中的所述用户设备(20)，其中，所述无线电小区(10)由服务基站实体(111)服务，其中，除了位于所述无线电小区(10)中之外，所述用户设备(20)还位于接入点(112)的无线电覆盖区域(11)中，
其中，所述用户设备(20)经由所述服务基站实体(111)向所述电信网络(100)进行注册，
其中，所述用户设备(20)包括或接收策略信息数据单元，所述策略信息数据单元涉及与经由所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)来建立所述用户设备(20)与所述电信网络(100)的使用至少一个数据承载的数据连接有关的策略，
其中，如果要建立或正在进行所述用户设备(20)与所述电信网络(100)之间的数据承载，并且如果所述策略允许经由所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)建立或继续所述用户设备(20)的数据承载，则所述系统被配置成使得：
-所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送校验信息，所述校验信息具有正值或负值，其中，正值表示应用与所述策略信息数据单元有关的策略，负值表示不应用与所述策略信息数据单元有关的策略，
-在所述校验信息具有正值的情况下，所述校验信息指示所述用户设备(20)应用与所述策略信息数据单元有关的策略，并且在所述校验信息具有负值的情况下，所述校验信息指示所述用户设备(20)经由所述接入点(112)终止数据承载或禁止经由所述接入点(112)建立数据承载。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，如果经由所述接入点(112)建立了所述用户设备(20)与所述电信网络(100)之间的数据承载，并且如果所述数据承载的服务质量不足，则所述系统被配置成使得：
-所述用户设备(20)请求经由所述服务基站实体(111)建立与所述电信网络(100)的数据承载，所述用户设备(20)向所述服务基站实体(111)传送故障信息，
-所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送接入点计时器信息，所述接入点计时器信息与预定时间间隔相关或表示时间间隔，使得在所传送的校验信息具有正值的情况下在所述时间间隔期间所述用户设备(20)避免应用与所述策略信息数据单元有关的策略。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其中，除了位于所述无线电小区(10)中之外，所述用户设备(20)还位于另一接入点的无线电覆盖区域(11)中，其中，所述用户设备(20)包括或接收另一策略信息数据单元，所述另一策略信息数据单元涉及与经由另一接入点和/或经由另一接入点和所述接入点(112)而不是经由所述服务基站实体(111)来建立所述用户设备(20)与所述电信网络(100)的数据承载有关的另一策略，其中，所述系统被配置成使得：
-所述服务基站实体(111)向所述用户设备(20)发送选择信息，所述选择信息表示应当应用所述策略或所述另一策略中的哪一个。
12.一种包括计算机可读程序代码的程序，当在计算机或在电信网络(100)的网络节点或在接入点(112)或在用户设备(20)上执行所述计算机可读程序代码时，使得所述计算机或所述电信网络(100)的所述网络节点或所述接入点(112)或所述用户设备(20)与根据权利要求1至5之一所述的方法彼此交互。
13.一种用于电信网络(100)的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机或在所述电信网络(100)的网络节点或在接入点(112)或在用户设备(20)上执行所述程序代码时，使得所述计算机或所述电信网络(100)的所述网络节点或所述接入点(112)或所述用户设备(20)执行根据权利要求1至5之一所述的方法。
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