CN109511107A - 一种移动网络智能漫游选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动网络智能漫游选择方法，包括依次进行的如下步骤：步骤1：清空PLMN列表，扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表；步骤2：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络建立网络连接；步骤3：周期性检查正在使用的运营商网络的网络服务质量；步骤4：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络，若是，则进行步骤2并在PLMN列表中禁用切换前的运营商网络，若否，则进行步骤1；步骤5：继续使用正在使用的运营商网络，并进行步骤3。本方法通过后台扫描当前环境中的运营商信息，获取其网络状态等数据，根据以上状态数据，选择并切换到最优网络。

Description

一种移动网络智能漫游选择方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，尤其涉及一种移动网络智能漫游选择方法。

背景技术

欧洲网络运营商的移动数据资费低至1GB-4欧元，这一重大发展已被列入欧盟消费条例并影响着响消费者，更重要的是对M2M应用产生重大影响。这意味着传统的高数据应用，如HVAC,BMS,CCTV,充电桩和零售终端等可以受益于更高的可靠性漫游(多网络)SIM卡。

但这些卡的漫游选择PLMN机制往往和客户更稳定、质量好的PLMN相违背。用户需要从终端侧有一种可自定义或者更为智能的运营商选择机制。

欧洲的SIM卡类型：

1)Single network--e.g.Vodafone

这些SIMS在单一网络上提供覆盖，通常是在一个国家，这跟中国运营商提供的SIM一致。一旦超出该ISP的覆盖范围且无漫游支持下，则失去网络。

针对这些问题提出的传统解决方案是提供一个漫游或“多网络”SIM，通常由泽西电信、沃达丰GDSP、Tele2、Telenor等聚合公司提供。大多数人没有意识到的是，所有漫游的SIM卡都是不平等的。

2)Steered Roaming--e.g.Vodafone GDSP

这种SIM“可以”访问每个国家的多个网络，但会出于移动运营商利益偏向特定的网络。这种情况下，它的实施并不是为了可靠的通信，而是通过使用“首选”网络来降低该方案的成本。

这通常与物联网服务/系统提供商需求的相反，他们需要尽可能接近100％的网络正常运行时间。于是，衍生下一种SIM卡类型。

3)Unsteered Roaming--e.g.Tele2/KPN/Telenor/JT--Target Market

这种SIM没有首选的网络列表，并且在网络级别上不会受到运营商的控制。这也是我们开发需求的基础。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种移动网络智能漫游选择方法，通过后台扫描当前环境中的运营商信息，获取其网络状态等数据，根据以上状态数据，选择并切换到最优网络。

本发明的技术方案如下：一种移动网络智能漫游选择方法，包括依次进行的如下步骤：

步骤1：清空PLMN列表，扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表；

步骤2：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络建立网络连接；

步骤3：周期性检查正在使用的运营商网络的网络服务质量；

当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，进行步骤4；当正在使用的运营商网络的网络服务质量等于或大于预设标准时，进行步骤5；

步骤4：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络，若是，则进行步骤2并在PLMN列表中禁用切换前的运营商网络，若否，则进行步骤1；

步骤5：继续使用正在使用的运营商网络，并进行步骤3。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，所述的网络服务质量包括接收信号质量、网络延时、丢包率；

若满足以下条件，则运营商网络的网络服务质量低于预设标准：

接收信号质量：RSSI<X dbm

网络延时：PING超时>Y ms

丢包率：PING丢包>Z％。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，所述的步骤4中，判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络之前还包括步骤41：扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，所述的步骤4具体为：

步骤42：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络；若是，则进行步骤43；若否则进行步骤44；

步骤43：进行步骤2，并在PLMN列表中将切换前的运营商网络禁用；

步骤44：判断是否开启降级网络功能，若是，则执行步骤45；否则，执行步骤43；

步骤45：在PLMN列表中将正在使用的运营商网络标记为降级网络；

步骤46：步骤44之后，记录降级网络的使用次数，当降级网络的使用次数小于预设值时，进行步骤3；当降级网络的使用次数等于预设值时则进行步骤1。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，在步骤3中，“当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，进行步骤4”的具体操作为：

当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，判断PLMN列表中正在使用的运营商网络是否为降级网络，若是，则进行步骤46；若否则进行步骤42。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，扫描当前环境中周边所有的运营商网络之前断开网络，并在扫描当前环境中周边所有的运营商网络之后建立与正在使用的运营商网络的网络连接。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，所述的步骤2之后还包括步骤6：

扫描环境中运营商网络，获取运营商名称、状态及网络制式并更新至PLMN列表。

在上述的移动网络智能漫游选择方法中，所述的步骤2具体为：步骤21：复位蜂窝网模块；

步骤22：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络进行网络注册，若注册成功，则进行网络连接，若注册不成功，选择PLMN列表中其他运营商网络进行网络注册并建立网络连接。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明可以提高Unsteered Roaming SIM卡对周边网络的利用率，同时提高了连接无线路由器终端设备的网络服务质量，为物联网发展提供有力支持。

附图说明

图1为本发明实施例1和2的流程方框图；

图2为本发明实施例3的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

如图1，一种移动网络智能漫游选择方法，包括依次进行的如下步骤：

步骤1：清空PLMN列表，扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表；

信号强度是判断网络运营商的优先级评判标准，一般来说，网络强度越好，其网络服务质量会越好。

步骤2：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络建立网络连接；

步骤3：周期性检查正在使用的运营商网络的网络服务质量；在本实施例中，所述的网络服务质量包括接收信号质量、网络延时、丢包率；

若满足以下条件，则运营商网络的网络服务质量低于预设标准：

接收信号质量：RSSI<X dbm

网络延时：PING超时>Y ms

丢包率：PING丢包>Z％。

当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，进行步骤4；当正在使用的运营商网络的网络服务质量等于或大于预设标准时，进行步骤5；

步骤4：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络，若是，则进行步骤2并在PLMN列表中禁用切换前的运营商网络，若否，则进行步骤1；

步骤5：继续使用正在使用的运营商网络，并进行步骤3。

通过与信号强度最好的运营商网络建立网络连接，并持续性的检测正在使用的运营商网络的网络服务质量，可以在网络服务质量变差的情况下，切换至信号强度更好的运营商网络，提高了物联网网络连接的可靠性。

实施例2

如图1，一种移动网络智能漫游选择方法，包括依次进行的如下步骤：

步骤1：清空PLMN列表，扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表；

信号强度是判断网络运营商的优先级评判标准，一般来说，网络强度越好，其网络服务质量会越好。

步骤2：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络建立网络连接；

所述的步骤2具体为：

步骤21：复位蜂窝网模块；

步骤22：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络进行网络注册，若注册成功，则进行网络连接，若注册不成功，选择PLMN列表中其他运营商网络进行网络注册并建立网络连接。

步骤6：扫描环境中运营商网络，获取运营商名称、状态及网络制式并更新至PLMN列表；

步骤3：周期性检查正在使用的运营商网络的网络服务质量；在本实施例中，所述的网络服务质量包括接收信号质量、网络延时、丢包率；

若满足以下条件，则运营商网络的网络服务质量低于预设标准：

接收信号质量：RSSI<X dbm

网络延时：PING超时>Y ms

丢包率：PING丢包>Z％。

当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，判断PLMN列表中正在使用的运营商网络是否为降级网络，若是，则进行步骤46；若否则进行步骤42；当正在使用的运营商网络的网络服务质量等于或大于预设标准时，进行步骤5；

步骤4：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络，若是，则进行步骤2并在PLMN列表中禁用切换前的运营商网络，若否，则进行步骤1；

更为具体来说，所述的步骤4为：

步骤41：断开正在使用的运营商网络的网络连接(扫描过程容易被网络数据传输业务中断，同时也可能会影响到当前网络的使用，因此必须先断开网络)，与扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表，然后重建与正在使用的运营商网络的网络连接。

步骤42：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络；若是，则进行步骤43；若否则进行步骤44；

步骤43：进行步骤2，并在PLMN列表中将切换前的运营商网络禁用；

步骤44：判断是否开启降级网络功能，若是，则执行步骤45；否则，执行步骤43；

步骤45：在PLMN列表中将正在使用的运营商网络标记为降级网络；

步骤46：步骤44之后，记录降级网络的使用次数，当降级网络的使用次数小于预设值时，进行步骤3；当降级网络的使用次数等于预设值时则进行步骤1。

步骤5：继续使用正在使用的运营商网络，并进行步骤3。

实施例3

结合拓扑图-图2对本发明做更为详细的说明：

1)Smart Roaming Start——首次启动智能漫游功能；

2)Clear PLMN List——清空运营商PLMN列表，将列表变为空，后续的流程中如果查询到的PLMN，会建立新列表，并把PLMN添加到列表中。

3)Modem start/Restart——复位蜂窝网模块；

4)Smart Roaming enable——判断是否开启智能漫游功能，若没有开启，则按照正常的网络处理流程执行；如果开启了Smart Roaming功能，则执行下一步；

5)Switching flag——判断当前是否处于运营商切换过程中，如果是切换过程中，则尝试绑定对应运营商的PLMN，见第6)步；如果不是切换过程中，则跳到第7)步执行；

6)Select next PLMN and use command“AT+COPS＝1,2,xxxx”to setup——根据信号强度值选择绑定运营商。如果绑定成功，则跳到第8)步，判断网络注册状态；如果绑定失败，则跳到第17)步，识别是否PLMN列表中是否还有可用的运营商列表；

7)AT+COPS＝0–auto mode to select PLMN List——设置自动选择运营商，跳到第8)步；

8)Network registered——判断网络注册状态，等待网络注册成功，注册成功后，跳到第9)步；

9)AT^NETSCAN…Get Surrounded PLMN status——扫描当前周期环境运营商，目的主要是获取运营商的信号强度。获取运营商信息成功后，跳到第10)步；获取信号强度是用于12步的网络质量判断，即如果信号强度低于某个预先设定的阈值，则认为满足POORRSSI(信号差)条件。除此之外，信号强度的另一个作用是，当需要切换网络时，根据信号值来选择最优的一个PLMN网络。

10)Network up and start data transfer——建立网络连接，开始数据业务传输过程，跳到第11)步；

11)AT+COPS＝？Get Supported PLMN first——扫描当前周期环境运营商，目的主要是获取运营商名称、状态及网络制式，或者到运营商信息后，跳到第12)步。注意与AT^NETSCAN的差异；

获取运营商信息目的是获取到当前SIM卡所支持的所有运营商列表；AT^NETSCAN获取信号强度的目的首先是确认当前所处环境能搜到哪些运营商，因为设备可能应用在不断移动的场景，每个场景下运营商覆盖会有改变，并把搜到的运营商的信号值与前面运营商列表合并，合并后的运营商列表用于后续PLMN切换时查询。

12)Current PLMN POOR RSSI、RTT Timeout、PING FAIL、PACKET LOSS？——周期检查当前网络健康状态，判断是否低于要求的网络服务质量。如果不低于要求的服务质量，则继续周期检查；如果低于网络质量，则执行下一步；

13)Using Degraded network？——判断当前是否处于降级网络中。若是，则跳到第20)步；否则执行下一步；

在此着重介绍PLMN列表作用，设备会连接PLMN列表中的运营商，检测网络质量差之后，会进行PLMN切换，切换后会把列表中前一个使用的PLMN标志为“Failed”，“Failed”表示对应的PLMN将不能继续使用。然后解释一下degraded network的含义，degradednetwork是指当PLMN列表中，除当前使用的PLMN外，其它PLMN都被标志为“Failed”，如果degrade network enable(降级网络开启)，则网络质量差以后，会把当前PLMN标记为“Degraded”，表示降级使用，也就是说即使当前网络较差，也继续将就使用该网络。回到你的问题，网络健康状态低于要求网络质量与判断为降级网络无关，Using Degradednetwork？的判断条件的目的是为了识别当前网络是否处于降级网络中。而判断是否为降级网络，是依据PLMN列表中当前的一行是否被标记为“Degraded”。

14)Network down.stop link manager and data transfer.——停止数据业务，断开网络，停止链路管理任务，并执行下一步。

15)AT^NETSCAN…Get Surrounded PLMN status——扫描当前周期环境运营商，目的主要是获取运营商的信号强度。获取运营商信息成功后，跳到第16)步；

16)Link manager start.——启动链路管理，开始网络建立过程，并跳到17)步；因为前面为了AT^NETSCAN能够执行成功，已经在14)步时断开了数据业务，在15)步AT^NETSCAN完成后，需要重新开启数据业务。

17)There is another PLMN can be use？——判断是否存在可以切换的运营商列表；PLMN列表一般在第9步和第11步建立，在第15步也会更新，主要方式是通过AT+COPS＝1,2，“xxx”和AT^NETSCAN命令查询结果来更新。存在运营商列表则跳转到第18)步；不存在，识别是否处于切换过程中，若是则跳转到第2)步，否则跳转到第19)步；

18)Set switching flag.——设置切换标志，并跳转到第3步；

19)Degraded network enable？——判断是否使能降级网络，若未使能，则跳转到第2步；否则跳转到第20)步；Degraded network enable是一个预先设置的参数选项，用户可根据应用需要，选择是否使能该选项，若开启该选项，则设备没有可用的PLMN列表选择来切换时，会把当前PLMN网络标志为“Degraded”，降级使用。若未开启，则跳到第2步。

20)Increase degraded count value.——累加使用降级网络统计次数，并跳转到第21)步；

Degraded reach max count？——判断是否达到降级网络统计最大次数。未达到，则继续使用降级网络，跳转到第12)步；否则调转到第2步。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，包括依次进行的如下步骤：

步骤1：清空PLMN列表，扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表；

步骤2：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络建立网络连接；

步骤3：周期性检查正在使用的运营商网络的网络服务质量；

当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，进行步骤4；当正在使用的运营商网络的网络服务质量等于或大于预设标准时，进行步骤5；

步骤4：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络，若是，则进行步骤2并在PLMN列表中禁用切换前的运营商网络，若否，则进行步骤1；

步骤5：继续使用正在使用的运营商网络，并进行步骤3。

2.根据权利要求1所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，所述的网络服务质量包括接收信号质量、网络延时、丢包率；

若满足以下条件，则运营商网络的网络服务质量低于预设标准：

接收信号质量：RSSI<X dbm

网络延时：PING超时>Y ms

丢包率：PING丢包>Z％。

3.根据权利要求1所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，所述的步骤4中，判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络之前还包括步骤41：扫描当前环境中周边所有的运营商网络，获取各运营商网络的信号强度，并将各运营商网络的信号强度更新至PLMN列表。

4.根据权利要求1所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，所述的步骤4具体为：

步骤42：判断PLMN列表中是否存在可切换的运营商网络；若是，则进行步骤43；若否则进行步骤44；

步骤43：进行步骤2，并在PLMN列表中将切换前的运营商网络禁用；

步骤44：判断是否开启降级网络功能，若是，则执行步骤45；否则，执行步骤43；

步骤45：在PLMN列表中将正在使用的运营商网络标记为降级网络；

步骤46：步骤44之后，记录降级网络的使用次数，当降级网络的使用次数小于预设值时，进行步骤3；当降级网络的使用次数等于预设值时则进行步骤1。

5.根据权利要求4所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，在步骤3中，“当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，进行步骤4”的具体操作为：

当正在使用的运营商网络的网络服务质量低于预设标准时，判断PLMN列表中正在使用的运营商网络是否为降级网络，若是，则进行步骤46；若否则进行步骤42。

6.根据权利要求3所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，扫描当前环境中周边所有的运营商网络之前断开网络，并在扫描当前环境中周边所有的运营商网络之后建立与正在使用的运营商网络的网络连接。

7.根据权利要求1所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，所述的步骤2之后还包括步骤6：

扫描环境中运营商网络，获取运营商名称、状态及网络制式并更新至PLMN列表。

8.根据权利要求1所述的移动网络智能漫游选择方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：步骤21：复位蜂窝网模块；

步骤22：选择PLMN列表中信号强度最好的运营商网络进行网络注册，若注册成功，则进行网络连接，若注册不成功，选择PLMN列表中其他运营商网络进行网络注册并建立网络连接。