CN106658622A - 语音业务切换方法以及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了语音业务切换方法以及终端。该方法包括:接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从WiFi网络向LTE网络切换;以及终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时,能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信,提高用户业务体验,进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中,不需要频繁地重建IPSec隧道,从而提高语音业务质量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及语音业务切换方法以及终端。
背景技术
随着VoLTE(Voice over LTE,基于LTE的语音业务)业务的商用,有别于其它OTT(Over The Top,通过互联网向用户提供各种应用服务)业务,能够提供高质量语音且与VoLTE无缝切换的VoWiFi(Voice over WiFi,基于WiFi的语音业务)业务逐步受到运营商的重视。LTE(Long Term Evolution,长期演进)在标准上考虑了非3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)系统接入EPC(Evolved Packet Core,演进分组核心)的方案,其中基于非授信WiFi接入EPC的S2b方案,作为VoWiFi的基础网络能力而受到业界的广泛关注。而在S2b方案中,终端在非授信WiFi网络时通过建立IPSec(Internet Protocol Security,网络协议安全性)隧道接入到WiFi接入网关,即ePDG(evolved PacketData Gateway,演进的分组数据网关),并通过ePDG接入到EPC网络。当离开WiFi网络时释放IPSec隧道。关于S2b方案的具体网络架构如图1所示。
在现有LTE与WiFi协同方案中,当WiFi网络满足条件时,会优选WiFi网络进行接入以起到对LTE网络分流的作用,但对于PS(Packet Switch,分组交换)域语音应用,由于WiFi网络目前还不支持QoS(Quality of Service,服务质量)等能力,需要优选LTE网络才能保证Voice应用的业务体验。并且目前的LTE与WiFi协同方案中PS语音业务下,当终端离开WiFi网络时拆除IPSec隧道,而如果再返回WiFi需要重建IPSec隧道,这导致切换时延大大增加,影响业务体验。因此在跨LTE与WiFi网络边缘发生乒乓切换时,频繁重建IPSec隧道难以保证PS语音业务质量。
发明内容
本发明需要解决的一个技术问题是:现有技术中,当终端离开WiFi网络时拆除IPSec隧道,而如果再返回WiFi需要重建IPSec隧道。
根据本发明的第一方面,提供了一种语音业务切换方法,包括:接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换;以及所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。
在一些实施例中,所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在的步骤包括:所述终端保留WiFi网络的接入,并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。
在一些实施例中,所述终端在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道的步骤包括:在所述预定时间内,如果所述终端从演进的分组数据网关ePDG接收到信息请求消息,则向所述ePDG返回信息响应消息;或者,所述终端向ePDG发送信息请求消息,并且从所述ePDG接收信息响应消息;或者,所述终端向ePDG发送信息请求消息,若未接收到所述ePDG的信息响应消息,则所述终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。
在一些实施例中,所述语音业务切换方法还包括:若所述终端保持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间,则所述终端断开WiFi连接并释放所述IPSec隧道。
在一些实施例中,所述语音业务切换方法还包括:所述终端当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时,则执行从所述LTE网络切换回WiFi网络,并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
根据本发明的第二方面,提供了一种终端,包括:切换优化模块,用于如果检测到终端接入WiFi网络,且存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换;以及DPD模拟控制模块,用于所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。
在一些实施例中,所述DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入,并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。
在一些实施例中,所述DPD模拟控制模块在所述预定时间内,如果从ePDG接收到信息请求消息,则向所述ePDG返回信息响应消息;或者,所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,并且从所述ePDG接收信息响应消息;或者,所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,若未接收到所述ePDG的信息响应消息,则认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。
在一些实施例中,所述DPD模拟控制模块还用于若保持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间,则断开WiFi连接并释放所述IPSec隧道。
在一些实施例中,所述切换优化模块还用于当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时,则执行从所述LTE网络切换回WiFi网络,并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
本发明中,终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中,在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在,即保活IPSec隧道,从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时,能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信,提高用户业务体验,进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中,不需要频繁地重建IPSec隧道,从而提高语音业务质量。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本发明,其中:
图1是示出现有技术中非授信WiFi通过S2b方案接入EPC的非漫游网络架构图。
图2是示出根据本发明一些实施例的语音业务切换方法的流程图。
图3是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。
图4是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。
图5是示意性地示出根据本发明一些实施例的终端的结构示意图。
图6是示意性地示出根据本发明另一些实施例的终端的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图2是示出根据本发明一些实施例的语音业务切换方法的流程图。
在步骤S21,接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从WiFi网络向LTE网络切换。
在步骤S22,终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。
在该实施例中,终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中,在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在,即保活IPSec隧道,从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时,能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信,提高用户业务体验,进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中,不需要频繁地重建IPSec隧道,从而提高语音业务质量。
在本发明的实施例中,终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在的步骤包括:终端保留WiFi网络的接入,并在预定时间内模拟发送DPD(Dead Peer Detection,失效对端检测)保活消息以维持IPSec隧道。这避免了现有技术中重回WiFi网络时重建IPSec隧道的时延影响。
DPD功能即对端保活功能,在IPSec协议中一端可以使用DPD功能检测对端Peer是否存活。UE(User Equipment,用户设备)和ePDG均可发送信息请求(Informational Request)消息检测对端是否存活,若对端存活,则回复信息响应(Informational Response)消息。这里,DPD保活消息可以包括:信息请求消息与信息响应消息。
在本发明的实施例中,终端在预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道的步骤包括:在预定时间内,如果终端从ePDG接收到信息请求消息,则向ePDG返回信息响应消息;或者,终端向ePDG发送信息请求消息,并且从ePDG接收信息响应消息;或者,终端向ePDG发送信息请求消息,若未接收到ePDG的信息响应消息,则终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。终端通过模拟发送DPD保活消息,能够起到保活IPSec隧道的作用。
在本发明的实施例中,语音业务切换方法还可以包括:若终端保持IPSec隧道存在的时间超过预定时间,则终端断开WiFi连接并释放IPSec隧道。例如,当终端从WiFi网络切换到LTE网络时,终端设定定时器T1,并在定时器超时前持续向ePDG发送DPD保活消息。一旦定时器超时,则终端断开WiFi连接并拆除IPSec隧道(即释放IPSec隧道)。定时器的设定是为了终端在长时间不再切换回WiFi网络时停止IPSec开销。
在本发明的实施例中,语音业务切换方法还可以包括:终端当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时,则执行从LTE网络切换回WiFi网络,并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。由于在从LTE网络切换回WiFi网络的过程中,不再存在重建IPSec的过程,因此可以减小时延,提高用户的业务体验。
图3是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。
在步骤S31,接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从WiFi网络向LTE网络切换,建立PDN(Public Data Network,公用数据网)连接。
在步骤S32,终端启动定时器T1。例如,终端或ePDG在定时器开启周期内没有发送或接收到数据,计时时间达到时检测IPSec隧道是否保活。定时器的预定时间可以由运营商根据设备的负荷进行设置。
在步骤S33,终端模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。例如,终端向ePDG发送信息请求消息来检测ePDG是否存活,若ePDG返回信息响应消息,则表明ePDG存活,进而表明IPSec隧道保活。或者,终端向ePDG发送信息请求消息,若未接收到ePDG的信息响应消息,则终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息来实现保活IPSec隧道。反之,ePDG向终端发送信息请求消息来检测终端是否存活,若终端返回信息响应消息,则表明终端存活,进而表明IPSec隧道保活。
在步骤S34,判断定时器是否超时。如果超时,则过程进入步骤S35;否则返回步骤S33,即终端持续模拟发送DPD保活消息。
在步骤S35,终端不再发送DPD保活消息,释放IPSec隧道。
在该实施例中,终端在从WiFi网络切换到LTE网络的过程中,通过保活IPSec隧道,可以减小时延,提高用户业务体验,进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中,不需要频繁地重建IPSec隧道,从而提高语音业务质量。并且定时器的设定也解决了终端在长时间不再切换回WiFi网络时增加IPSec开销的问题。
图4是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。
在步骤S41,终端从WiFi切换到LTE,完成正常的LTE接入并建立PDN连接。
例如,终端在使用过程中,在判断进行PS域语音业务时优先从LTE网络接入,即如果LTE信号一直满足接入要求,终端会一直驻留在LTE网络。当LTE网络信号不能满足要求,终端切换到WiFi网络,通过IPSec隧道从非授信WiFi网络接入EPC网络。之后当终端检测到LTE信号覆盖较好,满足接入要求,会发起向LTE网络的切换流程,即终端从WiFi切换到LTE,完成正常的LTE接入并建立PDN连接。
在步骤S42,PDN向ePDG发送删除承载请求消息。
在步骤S43,保持IPSec隧道。
在步骤S44,ePDG向PDN发送删除承载响应消息。
在步骤S45,终端发送DPD消息保活IPSec隧道。
在该实施例中,终端完成正常LTE接入并建立承载,P-GW(Packet work Gateway,分组数据网网关)会向ePDG发送删除承载请求(delete bearer request)消息,且在发送给ePDG的删除承载请求消息中携带原因值为access changed from non-3GPP to 3GPP(从非3GPP至3GPP的接入改变),此时ePDG仅删除S2b GTP(GPRSTunnel Protocol,GPRS隧道协议)的承载并自动回复删除承载响应(delete bearer response)消息给P-GW。而对于终端与ePDG间的IPSec隧道,将由终端判断正在进行VoWiFi通话并且可能会切换回WiFi,则在接入LTE同时,设定定时器T1并在定时器有效时间内保留WiFi侧资源且模拟发送DPD消息以保持IPSec隧道的存在。
在进一步的实施例中,如果LTE信号变差且WiFi信号满足接入要求,终端会从LTE切换回WiFi,终端利用保活的IPSec隧道重新开始通信,此时只需重建ePDG到P-GW的GTP隧道即可。
图5是示意性地示出根据本发明一些实施例的终端的结构示意图。如图5所示,终端50包括:切换优化模块51和DPD模拟控制模块52。
切换优化模块51用于如果检测到终端接入WiFi网络,且存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从WiFi网络向LTE网络切换。
DPD模拟控制模块52用于终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。
在该实施例中,终端的这两个模块可以使得终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中,在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在,从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时,能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信,提高用户业务体验,进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中,不需要频繁地重建IPSec隧道,从而提高语音业务质量。本发明无需对EPC核心网进行任何改动,而优化了VoLTE和VoWiFi的切换性能。
在本发明的实施例中,DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入,并在预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。这里,DPD保活消息可以包括:信息请求消息与信息响应消息。
例如,DPD模拟控制模块在预定时间内,如果从ePDG接收到信息请求消息,则向ePDG返回信息响应消息,以维持IPSec隧道。
又例如,DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,并且从ePDG接收信息响应消息,以维持IPSec隧道。
又例如,DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,若未接收到ePDG的信息响应消息,则认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息,以维持IPSec隧道。
在本发明的实施例中,DPD模拟控制模块还用于若保持IPSec隧道存在的时间超过预定时间,则断开WiFi连接并释放IPSec隧道。这解决了终端在长时间不再切换回WiFi网络时增加IPSec开销的问题。
在本发明的实施例中,切换优化模块还用于当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时,则执行从LTE网络切换回WiFi网络,并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
图6是示意性地示出根据本发明另一些实施例的终端的结构示意图。如图6所示,终端60包括:切换优化模块51和DPD模拟控制模块52。
在一些实施例中,终端60还可以包括:网络优先级控制模块63,用于在判断进行PS域语音业务时优先从LTE网络接入,即如果LTE信号一直满足接入要求,终端会一直驻留在LTE网络。该模块可以使得终端在进行PS域语音业务时,能够保证优先接入有QoS保障的LTE网络进行语音数据传输。
在本发明的实施例中,网络优先级控制模块63在终端发起PS域语音业务(可以是主叫也可以是被叫),控制选择LTE通信模块67进行业务接入。
当语音业务在WiFi网络时,由于采用LTE优先机制,当LTE网络质量满足接入要求时,由切换优化模块51将语音业务切换到LTE网络。当语音业务切换到LTE网络后,在WiFi网络下就没有数据传送,定时器计时后会启动DPD保活检测,释放WiFi网络中的IPsec隧道,此时需要切换优化模块51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52,可以启动工作,当后续eDPG发送信息请求消息时回复信息响应消息,以表明终端存活。或者切换优化模块51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52,可以启动工作,DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,并且从ePDG接收信息响应消息,以维持IPSec隧道。或者切换优化模块51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52,可以启动工作,后续终端发送信息请求消息,若未收到ePDG的信息响应消息,可以自己认为已经收到ePDG回复的信息响应消息。
在一些实施例中,终端60还可以包括:业务监测模块64,用于对终端正在运行的业务进行监测,如果发现有PS域语音业务,则触发网络优先级控制模块63优选LTE网络进行接入,并将该网络优选结果发送给终端的网络选择与切换模块65,并且将监测结果告知切换优化模块51。其中,如果终端正在进行PS域语音业务且准备进行从WiFi网络到LTE网络的切换,切换优化模块与DPD模拟控制模块一起通过模拟DPD消息发送来保活WiFi侧的IPsec隧道。
在一些实施例中,终端60还可以包括:网络选择与切换模块65,用于选择或切换终端的网络制式(WiFi网络或LTE网络),并且将选择的网络制式通知切换优化模块。
在一些实施例中,终端60还可以包括:信号监测模块66,与网络选择与切换模块相互通信,用于监测终端当前的信号模式和信号强度,并将监测结果通知网络选择与切换模块。
在一些实施例中,终端60还可以包括:LTE通信模块67,用于通过LTE网络发送和接收消息。
在一些实施例中,终端60还可以包括:WiFi通信模块68,用于通过WiFi网络发送和接收消息。
本发明中,通过在终端上增加控制模块,在现有LTE与WiFi协同方案中,如果终端检测到存在PS域语音应用,则控制终端优选LTE网络以保证Voice应用的业务体验;并且如果存在PS域语音业务,当终端离开WiFi网络时会在预定时间内保活IPSec隧道,以防止终端乒乓切换时频繁重建IPSec隧道对PS语音业务质量的影响。
至此,已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如,可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明,本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序,除非以其它方式特别说明。此外,在一些实施例中,还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序,这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而,本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种语音业务切换方法,其特征在于,包括:
接入WiFi网络的终端如果检测到存在分组交换PS域语音应用并且长期演进LTE信号满足接入要求,则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换;以及
所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持网络协议安全性IPSec隧道存在。
2.根据权利要求1所述语音业务切换方法,其特征在于,
所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在的步骤包括:
所述终端保留WiFi网络的接入,并在所述预定时间内模拟发送失效对端检测DPD保活消息以维持IPSec隧道。
3.根据权利要求2所述的语音业务切换方法,其特征在于,所述终端在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道的步骤包括:
在所述预定时间内,如果所述终端从演进的分组数据网关ePDG接收到信息请求消息,则向所述ePDG返回信息响应消息;
或者,
所述终端向ePDG发送信息请求消息,并且从所述ePDG接收信息响应消息;
或者,
所述终端向ePDG发送信息请求消息,若未接收到所述ePDG的信息响应消息,则所述终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。
4.根据权利要求1所述语音业务切换方法,其特征在于,还包括:
若所述终端保持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间,则所述终端断开WiFi连接并释放所述IPSec隧道。
5.根据权利要求1所述语音业务切换方法,其特征在于,还包括:
所述终端当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时,则执行从所述LTE网络切换回WiFi网络,并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
6.一种终端,其特征在于,包括:
切换优化模块,用于如果检测到终端接入WiFi网络,且存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求,则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换;以及
DPD模拟控制模块,用于所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。
7.根据权利要求6所述终端,其特征在于,
所述DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入,并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。
8.根据权利要求7所述终端,其特征在于,
所述DPD模拟控制模块在所述预定时间内,如果从ePDG接收到信息请求消息,则向所述ePDG返回信息响应消息;
或者,
所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,并且从所述ePDG接收信息响应消息;
或者,
所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息,若未接收到所述ePDG的信息响应消息,则认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。
9.根据权利要求6所述终端,其特征在于,
所述DPD模拟控制模块还用于若保持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间,则断开WiFi连接并释放所述IPSec隧道。
10.根据权利要求6所述终端,其特征在于,
所述切换优化模块还用于当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时,则执行从所述LTE网络切换回WiFi网络,并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
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