CN109587676A - 用于经由单个无线电接入网络访问多个无线网络的服务的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“用于经由单个无线电接入网络访问多个无线网络的服务的方法与装置”。本发明公开了通过无线设备访问多个无线网络的服务的装置与方法。该无线设备经由主无线网络的无线电接入网络(RAN)，使用主用户身份模块(SIM)或电子SIM(eSIM)附接到主无线网络；(i)使用主SIM或eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文，以及(ii)使用辅助SIM或eSIM，经由主无线网络的RAN建立通往辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；以及使用辅助SIM或eSIM向辅助无线网络的服务器注册以访问辅助无线网络的服务。该无线设备可经由主无线网络的RAN同时访问主无线网络和辅助无线网络两者的服务。

Description

用于经由单个无线电接入网络访问多个无线网络的服务的方 法与装置
技术领域
本发明所述的实施方案总体涉及无线通信，更具体地讲，涉及经由单个无线电接入网络来支持访问多个无线网络的服务的方法与装置，其中用于不同无线网络的服务与用于无线设备的不同用户身份模块(SIM)相关联。访问可基于注册互联网协议多媒体子系统(IMS)。
背景技术
采用更新的无线电接入技术实现一个或多个第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)和LTE高级(LTE-A)标准的第四代(4G)蜂窝无线网络正在由全球网络运营商快速开发和部署。更新的蜂窝无线网络与传统的第二代(2G)和第三代(3G)无线网络并行地为语音和数据提供一系列基于分组的服务。无线设备的用户基于包括在配置文件中的认证凭据控制的服务预订来访问由无线网络服务提供方提供的服务，配置文件也称为用户身份模块(SIM)或电子SIM(eSIM)，其可包括在可移除通用集成电路卡(UICC)或无线设备的嵌入式UICC(eUICC)中。使用可移除UICC和“解锁的”无线设备，用户可通过替换UICC/SIM组合来访问不同的服务。容纳多个UICC/SIM的无线设备提供了将由同一无线设备使用的多个用户身份来访问不同的服务，包括不同的无线网络，这取决于无线设备支持的无线电接入技术(RAT)。无线设备的硬件复杂性随要支持的不同无线RAT的数量而增大，并且某些无线RAT或部署可能彼此冲突，不允许同时使用两种不同的RAT。因此，需要允许用户以最小硬件和/或软件复杂性同时使用多个不同的SIM/eSIM配置文件来保持并行服务的方法与装置。
发明内容
本发明公开了由无线设备经由单个无线电接入网络支持访问多个无线网络的服务的装置与方法。用于不同无线网络的服务与无线设备中的不同用户身份模块(SIM)和/或电子SIM(eSIM)相关联。无线设备包括主SIM/eSIM，该主SIM/eSIM通过第一蜂窝无线网络提供对第一无线服务提供方的无线服务的访问，第一蜂窝无线网络包括使用第一无线电接入技术的第一无线电接入网络和第一核心网络。无线设备还包括辅助SIM/eSIM，该辅助SIM/eSIM通过第二蜂窝无线网络提供对第二无线服务提供方的无线服务的访问，第二蜂窝无线网络包括使用第二无线电接入技术的第二无线电接入网络和第二核心网络。该无线设备被配置为经由第一无线电接入网络(与主SIM/eSIM相关联)而不是经由第二无线电接入网络(与辅助SIM/eSIM相关联)来访问第二无线服务提供方的无线服务。该无线设备使用主SIM/eSIM附接到第一蜂窝无线网络，并例如通过建立通往PDN网关(提供通往互联网的互连)的承载，建立用于分组数据网络(PDN)连接的上下文。在一些实施方案中，可使用例如用于分组数据传输的主SIM，由无线设备用于和互联网通信的接入点名称(APN)对PDN网关寻址。该无线设备随后经由第一蜂窝无线网络的互联网PDN网关建立通往第二蜂窝无线网络的演进分组数据网关(ePDG)的隧道连接。该无线设备通过通往第二蜂窝无线网络的ePDG的隧道连接，向互联网协议多媒体子系统(IMS)服务器注册无线服务。该无线设备可通过穿过第一蜂窝无线网络的无线电接入网络的隧道数据连接来访问由第二蜂窝无线网络的核心网络管理的无线服务。该无线设备可利用通过第一蜂窝无线网络的隧道数据连接来发起和接收来自第二蜂窝无线网络的核心网络的语音呼叫和短消息服务(SMS)消息。该无线设备的无线电路无需与第二蜂窝无线网络的第二无线电接入网络的无线电接入技术兼容，因为隧道数据连接是通过第一蜂窝无线网络的第一无线电接入网络的，只需要与第一无线电接入网络的无线电接入技术兼容。
提供本发明内容的目的仅为概述一些示例实施方案，以便提供对本文所述主题的一些方面的基本了解。因此，应当理解，上述特征仅为示例，并且不应解释为以任何方式缩窄本文所描述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
根据结合以举例的方式示出所述实施方案的原理的附图而进行的以下详细描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。
附图说明
通过参考结合附图所作的以下描述可最佳地理解所述实施方案及其优点。这些附图未必按比例绘制，并且它们决不旨在限制或排除在本公开的时间的本领域的普通技术人员对其在形式和细节上可作出的可预见的修改。
图1示出了根据一些实施方案经由并行无线电链路连接到LTE无线网络和非LTE无线网络的无线通信设备的实施例。
图2A示出了根据一些实施方案并行地与两个无线网络连接的一种双用户身份模块(SIM)无线通信设备的实施例。
图2B示出了根据一些实施方案的蜂窝无线网络的网络元件的示例集合。
图2C示出了根据一些实施方案支持多个用户身份的无线通信设备的实施例。
图3示出了根据一些实施方案使用多个用户身份访问不同蜂窝无线网络的服务的无线通信设备的实施例。
图4示出了根据一些实施方案配置无线通信设备以使用多个用户身份访问不同蜂窝无线网络的服务的示例性方法。
图5示出了根据一些实施方案用于由无线通信设备使用的多个用户身份的能力的示例表格。
图6示出了根据一些实施方案的无线通信设备的部件的示例集合。
具体实施方式
本文提供了用于使用多个用户身份模块(SIM)和/或电子SIM(eSIM)访问无线服务的代表性实施例。提供这些实施例来向本公开的主题添加上下文并且有助于理解本公开的主题。应当显而易见的是可在有或没有本文所述的一些具体细节的情况下实践本公开。另外，可对本文所述的主题以及在相应的附图中所示的主题作出各种变型和/或更改，以在不脱离本公开的实质和范围的情况下实现类似的优点和结果。
本部分参考了附图，附图形成本公开的一部分并且在附图中通过例示的方式示出对应于本文所述的实施方案的各种具体实施。尽管足够详细地描述了本公开的实施方案以使本领域的普通技术人员能够实践所述的具体实施，但应当理解这些实施例不应被解释为过度限制或全包含。
根据本文描述的各种实施方案，术语“无线通信设备”、“无线设备”、“移动设备”、“移动站”和“用户设备”(UE)可以在本文中可互换地使用，以描述一个或任意数量的常见消费电子设备，其可能能够执行与本公开各实施方案相关联的过程。根据各种具体实施，这些消费电子设备中的任一者可涉及：蜂窝电话或智能电话、平板电脑、膝上型计算机或上网本电脑、媒体播放器设备、电子书设备、设备、可穿戴计算设备以及任何其他类型的具有第四代(4G)长期演进(LTE)和LTE高级(LTE-A)、第五代(5G)新无线电(NR)或类似“更晚代”蜂窝无线接入通信能力的电子计算设备。
另外，应当理解，本文所述的UE可被配置为除了与4G无线网络进行通信以及使用一个或多个不同无线局域网进行通信之外，还能够经由传统第三代(3G)和/或第二代(2G)RAT进行通信的多模无线通信设备。多模UE可包括对于根据标准实体所开发的一个或多个不同无线通信协议进行通信的支持，该无线通信协议例如是3GPP的全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、LTE、LTE-A和5G NR标准或者3GPP2的CDMA2000(1xRTT、2xEV-DO、HRPD、eHRPD)标准。多模UE还可支持使用无线局域网协议(例如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX))和无线个人区域网协议(例如)的通信。多个无线通信协议可为多模UE提供互补的功能和/或不同的服务。
无线通信设备的用户可寻求通过不同蜂窝无线网络访问由不同蜂窝无线网络服务提供方提供的服务。用户可获得和使用多种UICC，也称为SIM卡，该多种UICC提供对不同服务提供方的服务的访问，诸如在行进到经由本地无线网络提供方访问的一个或多个服务可能比使用来自家庭无线网络提供方的漫游服务更经济有效的区域时。使用多个SIM(和/或eSIM)考虑到在单个无线通信设备中访问更广泛的服务的灵活性和便利性。用户可混合使用由不同的无线服务提供方提供的个人和商业帐户或不同服务。例如，漫游用户在漫游时可以经济有效地访问数据计划，但是对计量语音和SMS的访问成本很高。又如，漫游用户可获得用于本地无线网络的SIM卡以访问廉价的数据；然而，用无线通信设备中的本地数据SIM卡替换家庭网络SIM卡可导致失去与家庭网络SIM相关联的移动号码对移动终端语音和SMS的访问。此外，用户的区域或无线网络提供方可能缺乏在不同无线通信设备之间移植移动号码的能力，从而导致用户并行使用多个无线通信设备，以允许用于两个(或更多)不同移动号码的移动始发或移动终端服务。用户可具有主SIM卡，例如由雇主提供的用于商业用途，具有商业移动号码，以及辅助SIM卡，例如由用户获取，用于个人用途，具有个人移动号码。由于个人移动号码可能不能移植用于主SIM卡上，因此用户可寻求继续使用辅助SIM卡，因为去激活辅助SIM卡可导致经由个人移动号码的联系人的丢失。用户可尝试使用单个无线通信设备访问由辅助SIM卡和主SIM卡提供的服务。用户试图访问由辅助SIM卡提供的服务，并且不一定需要访问由与辅助SIM卡相关联的无线网络提供方使用的蜂窝无线网络的无线电接入网络(RAN)。因此，如本文进一步所述，在与辅助SIM卡相关联的无线网络提供方管理的蜂窝无线网络的核心网络中使用IP多媒体子系统(IMS)服务器可允许经由与主SIM卡相关联的无线网络提供方使用的蜂窝无线网络的无线电接入网络来访问服务。更简单地讲，本文所述的方法利用IMS以通过主SIM的RAN访问辅助SIM的服务。
在一些实施方案中，无线通信设备包括主SIM/eSIM和辅助SIM/eSIM。可基于无线通信设备的硬件能力和/或无线网络服务提供方访问服务的要求来适应多个SIM和/或eSIM。在一些实施方案中，无线通信设备包括其中可插入物理SIM卡(UICC)，诸如4FF UICC的单个插槽，并且还包括嵌入式UICC(eUICC)，其上可以安装一个或多个电子SIM(eSIM)。在一些实施方案中，主SIM/eSIM是eUICC上的eSIM，并且辅助SIM/eSIM是物理UICC上的SIM。在一些实施方案中，辅助SIM/eSIM支持通过非蜂窝无线网络的移动始发(MO)和移动终端(MT)的语音连接，诸如通过802.11无线局域网(WLAN)，其也可称为Wi-Fi呼叫。此外，辅助SIM/eSIM通过非蜂窝无线网络连接，诸如通过Wi-Fi连接来支持MO SMS和MT SMS的通信。在一些实施方案中，与辅助SIM/eSIM相关联的蜂窝无线网络的核心网络包括IMS服务器，无线通信设备可向该IMS服务器注册服务。在一些实施方案中，辅助SIM(或eSIM)的蜂窝无线网络包括演进分组数据网络网关(ePDG)，可以从IP网络连接通过该演进分组数据网络网关访问第二SIM的蜂窝无线网络的核心网络的服务。
在一些实施方案中，用户通过通往与主SIM/eSIM相关联的无线服务提供方的无线电接入网络的无线电链路访问与主SIM/eSIM相关联的服务。在一些实施方案中，用户通过使用主SIM/eSIM建立的数据连接访问与辅助SIM/eSIM相关联的服务，例如，通过建立通过与主SIM/eSIM相关联的无线服务提供方的分组数据网络(PDN)网关跨越IP网络到达与辅助SIM/eSIM相关联的无线服务提供方的核心网络的演进PDN网关(ePDG)的数据连接。无线通信设备可在与主SIM/eSIM的无线网络关联之后和/或期间为主SIM的数据连接建立数据连接上下文，例如分组数据协议(PDP)上下文。使用通往与辅助SIM/eSIM相关联的无线网络的ePDG的数据连接(例如，安全隧道)，该无线通信设备可注册获得服务的访问，例如语音连接和/或SMS，其中无线服务提供方的核心网络的IP多媒体子系统(IMS)服务器与辅助SIM相关联。该无线通信设备一旦向与辅助SIM/eSIM相关联的核心网络的IMS服务器注册，就可使用遍历与主SIM/eSIM相关联的无线网络的无线电接入网络(RAN)的数据连接来发起和接收语音连接和文本消息(SMS)两者。有利的是，该无线通信设备的无线电路硬件不需要与辅助SIM/eSIM相关联的无线网络的RAN兼容。类似地，用于主SIM/eSIM和辅助SIM/eSIM的无线网络的RAN所使用的射频频带和/或信道无需兼容。经由主SIM/eSIM的无线网络的RAN的数据连接足以发送和接收数据分组，其可包括用于语音连接的数据分组，诸如用于IP语音(VoIP)，LTE语音(VoLTE)，音频或类似的分组语音连接。辅助SIM/eSIM的凭据和与辅助SIM/eSIM相关联的无线网络的IMS服务器的注册允许访问与辅助SIM/eSIM相关联的核心网络的服务，而无需经由与辅助SIM/eSIM相关联的无线网络的RAN进行访问。
为双SIM/eSIM使用IMS允许无线通信设备同时访问两个无线网络，而无需在无线电接入网络或双收发器之间进行复杂切换。还避免了用于两种不同无线网络的无线电接入技术(RAT)和/或两种不同RAN的射频频带之间的兼容性要求。本文所述的解决方案在单个收发器无线通信设备中提供了比双SIM双待(DSDS)或双SIM双通(DSDA)解决方案更大的功率效率，双SIM双待(DSDS)或双SIM双通(DSDA)解决方案使用多RAT寻呼信道监视。还降低了收发器硬件复杂性和/或软件复杂性。更高层应用处理器可建立数据连接以允许语音和/或文本消息连接而不改变下方更低层基带处理器功能。
图1示出了与LTE无线网络130通信的无线通信设备102的示意图100，该LTE无线网络也可以是LTE-A或其他下一代蜂窝无线网络，以及非LTE无线网络140，例如，传统的2GGSM或3G UMTS无线网络。该无线通信设备102可被配置为经由LTE无线电接入网络(RAN)链路150与LTE无线网络130的RAN中的eNodeB 110通信，并且独立经由非LTE RAN链路152与非LTE无线网络140的RAN中连接到基站控制器(BSC)122的收发器基站(BTS)120通信，它们一起可以形成基站子系统。该LTE无线网络130可通过分组数据网络(PDN)网关116连接到互联网协议(IP)网络118，分组数据网络(PDN)网关116与服务网关112通信，而LTE无线网络130的RAN的eNodeB 110连接到该网关。该eNodeB 110还与移动性管理实体(MME)交互，用于控制用于LTE无线网络130上的无线通信设备102的服务的访问。非LTE无线网络140可通过移动交换中心(MSC)124连接到基于电路交换的公共交换电话网(PSTN)126。当LTE无线网络130不支持LTE语音(VoLTE)服务时，非LTE无线网络140可提供电路交换服务，例如用于无线通信设备102的电路交换语音连接，诸如用于电路交换回退(CSFB)过程中的电路交换语音连接。非LTE无线网络140的MSC 124可互连到LTE无线网络130的MME 114，以协调用于无线通信设备102的呼叫信令。图1示出了无线网络(诸如非LTE无线网络140和LTE无线网络130)之间的代表性互连，以在它们之间提供无线服务的协调。无线服务提供方通常部署更新技术的无线网络，例如，LTE无线网络130，覆盖较旧技术的无线网络，例如，非LTE无线网络140，并且无线通信设备102的单个SIM版本可被配置为与任一无线网络通信。对于无线通信设备102的多SIM版本而言，利用充分多的无线电路，诸如当无线通信设备102包括双收发器或具有软件可配置的可切换收发器时，无线通信设备102的多SIM版本可被配置为与两个不同的无线网络通信。由两个不同无线网络使用的无线电接入技术的兼容性可能会限制无线通信设备102使用不同用户身份模块(SIM)和/或电子SIM(eSIM)的能力。如本文进一步所述，基于IP多媒体子系统(IMS)的解决方案可使无线通信设备102能够与多个不同的无线网络连接而无需多个收发器或复杂交换软件。
图2A示出了包括一个或多个处理器206和无线电路208的双SIM无线通信设备202的部件的示意图200，无线电路208提供双SIM无线通信设备202与第一无线网络210A和第二无线网络210B之间的无线射频(RF)连接。在一些实施方案中，无线电路208包括一个或多个基带处理器和一组RF模拟前端电路。在一些实施方案中，无线电路208和/或其一部分可包括或被称为无线发射器/接收器或收发器或无线电部件。术语电路、电路系统、部件和部件块在本文中可互换使用，在一些实施方案中用于指代处理和/或操作用于无线通信的数字信号、模拟信号，或数字数据单元的无线通信设备的一个或多个操作单元。例如，代表性的电路可执行将数字数据单元转换成被发射射频模拟波形和/或将所接收模拟波形转换成数字数据单元(包括中间模拟形式和中间数字形式)的各种功能。无线电路208可包括RF模拟前端电路的部件，例如一组一个或多个天线，其可与附加支持RF电路互连，附加支持RF电路可包括滤波器和可被“配置”用于经由一个或多个相应天线向第一和第二无线网络210A/B中的一者或多者传输和/或接收模拟信号的其他模拟部件。
根据各种具体实施，处理器206和无线电路208可被配置为执行双SIM无线通信设备202的一个或多个功能和/或控制双SIM无线通信设备202的一个或多个功能的执行。处理器206和无线电路208可提供用于协调双SIM无线通信设备202中的硬件/软件资源的功能，以提供到无线网络210A/B中一者或多者的连接。处理器206可包括可以提供无线通信管理和/或更高层功能的不同类型的多个处理器，例如处理器206中的一者或多者可被配置为执行根据本公开的一个或多个实施方案的数据处理、应用执行、和/或其他设备功能。双SIM无线通信设备202或者其部分或部件(诸如处理器206)可包括一个或多个芯片组，这些芯片组可分别包括任意数量的耦接在其上的微芯片。
在一些实施方案中，处理器206可按多种不同形式被配置。例如，处理器206可与任意数量的微处理器、协处理器、控制器或各种其他计算或处理具体实施(包括集成电路诸如例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或它们的任意组合)相关联。在各种场景中，双SIM无线通信设备202的多个处理器206可耦接到彼此和/或被配置为彼此可操作地通信，并且这些部件可共同被配置为执行与跟经由多个无线网络提供的无线服务相关联的多个用户身份相关联的移动性管理功能。在一些具体实施中，处理器206可被配置为执行可存储在存储器中的或者在某种其他设备存储器中可以其他方式供处理器206访问的指令。因此，无论是被配置为硬件还是软硬件组合，或者无论是与硬件结合还是与软硬件组合结合，处理器206都可以能够在被相应地配置时根据本文所述的各种具体实施来执行操作。在各种实施方案中，双SIM无线通信设备202中的存储器可包括可与任何普通易失性或非易失性存储器类型相关联的多个存储器设备。在一些情况下，存储器可与可存储可由处理器206在正常程序执行期间执行的各种计算机程序指令的非暂态计算机可读存储介质相关联。就这一点而言，存储器可被配置为存储用于使得无线通信设备能够执行根据本公开的一个或多个实施方案的各种功能的信息、数据、应用、指令等等。在一些具体实施中，存储器可与处理器206以及一个或多个用于在双SIM无线通信设备202的不同设备部件之间传递信息的系统总线通信，和/或以其他方式耦接到处理器206以及一个或多个系统总线。
图2A所示的双SIM无线通信设备202包括两个可移除的UICC 204A/B，它们可一起或独立地插入双SIM无线通信设备202以及从双SIM无线通信设备202中移除。每个UICC204A/B包括至少一个用户身份模块(SIM)，其可被实施为安装在UICC 204A/B上的软件/固件程序。可移除的UICC 204A/B可为双SIM无线通信设备202的用户提供替换UICC以改变服务的能力，前提是双SIM无线通信设备202支持此类灵活性(例如未被“锁定”到特定无线网络运营商或服务提供方的“未锁定”设备)。无线通信设备的硬件复杂性和/或尺寸会限制包括多个UICC槽的能力，因此在图2C中在本文中进一步例示了用于无线通信设备的附加布置以包括单个UICC上的多个SIM和/或嵌入式UICC上的电子SIM(eSIM)或它们的组合。在一些实施方案中，双SIM无线通信设备202可同时注册到两个不同的无线网络，例如第一和第二无线网络210A/B。双SIM无线通信设备202的无线电路208可被配置为经由与核心网214A接口连接的接入网络设备212A注册到第一无线网络210A和/或建立与第一无线网络210A的连接。双SIM无线通信设备202的无线电路208还可被配置为经由与核心网214B接口连接的接入网络设备212B注册到第二无线网络210B和/或建立与第二无线网络210B的连接。在一些实施方案中，双SIM无线通信设备202的无线电路208支持对第一和第二无线网络210A/210B二者的同时传输和接收。在一些实施方案中，双SIM无线通信设备202的无线电路208在某一时间只支持对第一和第二无线网络210A/B中的一者的传输和接收。在一些实施方案中，双SIM无线通信设备202的无线电路208在某一时间只支持对第一和第二无线网络210A/210B中的一者的传输并且支持从第一和第二无线网络210A/210B中一者或二者的接收。由于双SIM无线通信设备202能经由两个不同订阅同时注册到两个不同的无线网络，因此双SIM无线通信设备202可能看起来是两个不同设备(每一个与不同的号码、用户和/或订阅相关联)。在某一时间只能连接到一个无线网络但能监视和/或接收来自其所注册到的两个无线网络的通信的双SIM无线通信设备202可被称为“双SIM双待”(DSDS)无线通信设备。能同时利用两个不同用户身份连接到两个无线网络的双SIM无线通信设备202可被称为“双SIM双通”(DSDA)无线通信设备。一般来讲，双SIM无线通信设备202可被称为“DSDx”无线通信设备，其中“x”可指示用于“待”的“S”或者用于“通”的“A”。虽然双SIM无线通信设备202提供了通往两个不同蜂窝无线网络的连接，但一些无线通信设备还可同时通过蜂窝无线网络和通过非蜂窝无线网络来提供连接，如本文相对于图2的进一步论述。
应当理解，可能并非图2A中所示以及相对于图2A的双SIM无线通信设备202的所有部件、设备元件和硬件对于本公开都是不必可少的，因此这些项中的一些可在合理范围内被省略、合并，或以其他方式修改。另外，在一些具体实施中，与双SIM无线通信设备202相关联的主题可被配置为除了图2A例示中所示的那些之外包括附加的或替代的部件、设备元件或硬件。
图2B示出了包括UE 252的无线系统250，该UE 252通过使用蜂窝无线电路254A的3GPP蜂窝接入256和使用非蜂窝无线电路254B的基于非3GPP IP的无线接入258两者可通信地耦接到IP网络118。在一些实施方案中，3GPP蜂窝接入256包括演进的通用地面接入网络(E-UTRAN)或LTE/LTE-A无线网络的其他网络元件。在一些实施方案中，非3GPP IP接入258包括无线局域网(WLAN)或其部分，例如无线接入点，因此非3GPP IP接入258也可被称为WLAN接入。UE 252可被配置为独立地通过3GPP蜂窝接入256或基于非3GPP IP的无线接入258或通过3GPP蜂窝接入256或基于非3GPP IP的无线接入258两者一起连接到分组数据网络(PDN)。3GPP蜂窝接入256连接到服务网关(GW)112，该服务网关通过用于家庭网络用户的S5参考点270或经由用于漫游网络用户的S8参考点270连接到PDN网关116。该PDN网关116提供与IP网络118的连接，通过其可访问多种服务。非3GPP IP接入258连接到演进分组数据网关(ePDG)262，该演进分组数据网关(ePDG)262通过用于不受信的非3GPP IP接入258的S2b参考点268或通过用于可信非3GPP IP接入(未示出)的S2a参考点(未示出)连接到PDN网关116。服务网关112、ePDG 262和PDN网关116中的每一个也连接到策略和收费规则功能(PCRF)264。在一些实施方案中，ePDG 262将来自PDN网关116的请求传送至UE 252，并且将来自UE 252的响应传送至PDN网关116以支持与IP网络118的通信。
在ePDG 262和PDN网关116之间的3GPP S2b参考点268提供了一种机制，允许UE252在经由不受信的非3GPP IP接入网络(例如，非3GPP IP接入258)附接时通过3GPP演进分组系统(EPS)网络安全地连接到IP网络118并通过安全连接访问IP服务。在一些实施方案中，UE 252可使用UE 252和ePDG 262之间的IKEv2协议信令交换，建立安全连接，例如，基于IP安全(IPsec)协议的封装安全有效载荷(ESP)隧道，其继而可在锚定用于UE 252的会话时建立通往PDN网关116的安全隧道，例如，代理移动IPv6(PMIP)或GPRS隧穿协议(GTP)隧道。
图2C示出了利用其上实施有SIM和/或eSIM的可移除UICC和/或嵌入式UICC(eUICC)支持多个用户身份的另外的无线通信设备的示意图。如示意图260中所示，多SIM无线通信设备220包括多个UICC 204，它们可被单独或一起插入和移除，并与连接到无线电路208的一个或多个处理器206通信，无线电路208提供与一个或多个无线网络210的无线通信。由于多SIM无线通信设备220的物理尺寸和设计会限制可支持的UICC 204的数量，另选地如示意图270所示，多eSIM无线通信设备222可包括与处理器206连接并且经由无线电路208连接到无线网络210的嵌入式UICC(eUICC)224。eUICC 224可构建到多eSIM无线通信设备222中，并且可以是不能从多eSIM无线通信设备222中移除，例如永久性地附接到多eSIM无线通信设备222的电路板。eUICC 224可被编程为使得一个或多个电子SIM(eSIM)可被实施在eUICC 224上。每个eSIM可与不同的用户身份相关联和/或为多eSIM无线通信设备222的用户提供不同的服务或订阅。图280示出了多SIM/eSIM无线通信设备226的图示，其包括其上可以安装一个或多个SIM的可移除UICC 204，以及其上可以安装一个或多个eSIM的eUICC 224。UICC 204上的SIM和/或eUICC 224上的eSIM的组合可以在多SIM/eSIM无线通信设备226的处理器206的控制下，利用无线电路208，提供通往一个或多个无线网络210的连接。图290示出了另一个多SIM/eSIM无线通信设备228，其包括其上可以安装一个或多个SIM的多个UICC 204，以及其上可以安装一个或多个eSIM的eUICC 224。UICC 204上的SIM和/或eUICC 224上的eSIM的组合可以在多SIM/eSIM无线通信设备228的处理器206的控制下，利用无线电路208，提供通往一个或多个无线网络210的连接。
一般来讲，支持多个用户身份的无线通信设备102可包括至少一个UICC 204或至少一个eUICC 224或两者。每个UICC 204可以支持一个或多个SIM，每个eUICC 224可以支持一个或多个eSIM。支持多个用户身份(例如202、220、222、226、228)的无线通信设备102可包括SIM和/或eSIM的组合，以支持与一个或多个无线网络210的通信。
图3示出了多SIM/eSIM无线通信设备302的示意图300，该设备通过通往主载波无线网络310的接入网络设备312A的无线电接入链路访问用于多个用户身份的服务。该多SIM/eSIM无线通信设备302包括eUICC 304和UICC 306，在eUICC上安装有将被称为主eSIM的eSIM，该eSIM提供对主载波无线网络310A的服务的访问，并且在UICC306上安装了将被称为辅助SIM的SIM，该SIM提供对辅助载波无线网络310B的服务的访问。多SIM/eSIM无线通信设备302的一个或多个处理器206与无线电路208交互，以通过主载波无线网络310A的接入网络设备312A建立连接。一开始，多SIM/eSIM无线通信设备302附接到主载波无线网络310A。在一些实施方案中，主载波无线网络310A的核心网络320A包括主载波IMS服务器318A，该多SIM/eSIM无线通信设备302向其注册用于主载波无线网络310A的服务。能够由多SIM/eSIM无线通信设备302经由主载波PDN网关314，例如，使用多SIM/eSIM无线通信设备302的一个或多个处理器206所知的IMS接入点名称(APN)来到达主载波IMS服务器318A。多SIM/eSIM无线通信设备302可例如使用多SIM/eSIM无线通信设备302的一个或多个处理器206所知的互联网APN，经由接入网络设备312A建立用于通往主载波PDN网关316的数据连接的上下文，以与IP网络118连接。通过遍历主载波无线网络310A和主载波PDN网关316的接入网络设备312A的数据连接，多SIM/eSIM无线通信设备302可在辅助载波无线网络310B的核心网络320B中使用通过IP网络118的隧道连接通过辅助ePDG 322到达辅助载波IMS服务器318B。该多SIM/eSIM无线通信设备302可注册以访问辅助载波无线网络310B的核心网络320B的服务，并且不需要建立通过辅助载波无线网络310B的接入网络设备312B与辅助载波无线网络310B的连接或附接到其上。多SIM/eSIM无线通信设备302可使用辅助载波无线网络310B的服务通过利用经由接入网络设备312A的主载波无线网络310A建立的数据连接来发起语音连接或文本消息传递和/或接收语音连接或文本消息传递。在多SIM/eSIM无线通信设备302附接到主载波无线网络310A(因此被注册到主载波无线网络310A获得服务)并且还向辅助载波无线网络310B的辅助载波IMS服务器318B注册(经由通过主载波无线网络310A的数据连接)的情况下，多SIM/eSIM无线通信设备302可以同时例如利用两个不同的移动号码访问主载波无线网络310A和辅助载波无线网络310B两者的服务。
尽管图3中所示的多SIM/eSIM无线通信设备302示出了单个UICC和单个eUICC设备，但可以将相同的方法应用到UICC和/或eUICC设备的任何组合，诸如图2C所示的那些，或单个eUICC或单个UICC设备，其包括多个SIM(用于UICC)或多个eSIM(用于eUICC)，以访问由两个不同的无线网络提供的两组不同的服务。例如，单个eUICC设备可包括由两个不同的无线服务提供方提供的两个不同eSIM，用于访问两个不同的无线网络。eSIM之一可用于访问包括数据连接的第一无线网络，在第二无线网络的核心网络包括用于注册服务的IMS服务器时，可以通过该数据连接实现对第二无线网络的服务的访问。通过第一无线网络到第二无线网络的数据连接允许对该第二无线网络的服务进行访问，而不通过该第二无线网络的无线电接入网络建立连接。
图4示出了用于通过单个无线电接入网络建立两个不同无线网络的服务访问的代表性方法的流程图400。在402处，通用设备(UE)使用主SIM/eSIM附接到主无线网络。在404处，UE使用主SIM/eSIM通过主无线网络的主网络PDN网关建立用于IP网络数据连接的数据上下文。在406处，UE使用辅助SIM/eSIM建立经由主网络PDN网关通往辅助网络ePDG的隧道。在408处，UE通过使用辅助SIM/eSIM经由ePDG隧道连接向辅助网络IMS服务器注册而注册以访问辅助网络的服务。
图5示出了用于访问主无线网络的服务的主SIM/eSIM的不同状态以及是否可以使用辅助SIM/eSIM来实现访问辅助网络的服务的表格500。服务可包括移动始发(MO)和移动终端(MT)语音连接，例如，使用与辅助SIM/eSIM相关联的辅助无线网络的移动号码和/或通过主无线网络的无线电接入网络，用于辅助无线网络的MO/MT文本消息传递，例如SMS。在情况1中，当主SIM/eSIM未附接到主无线网络时，无法通过主无线网络访问辅助无线网络的服务。在情况2中，当主SIM/eSIM被附接到主无线网络上并且空闲时，该主无线网络是LTE无线网络，则可访问辅助无线网络的服务。在情况3中，当主SIM/eSIM通过数据连接与主无线网络连接时，可访问辅助无线网络的服务。在情况4中，当主SIM/eSIM与主无线网络连接并且使用LTE语音(例如经由通过主无线网络的VoLTE连接)时，可访问辅助无线网络的服务。在情况5中，当主SIM/eSIM连接到主无线网络并使用用于语音连接的传统网络时，例如使用通过与主无线网络相关联的传统网络的电路交换回退(CSFB)连接，可根据所使用传统网络的类型来访问辅助无线网络的服务。当传统网络支持宽带码分多址(WCDMA)时，可以访问辅助无线网络的服务。当传统网络支持全球移动通信系统(GSM)标准时，可能无法访问辅助无线网络的服务。在情况6中，当主SIM/eSIM被附接到主无线网络上并且空闲时，该主无线网络是UMTS无线网络，则可访问辅助无线网络的服务。在情况7中，当主SIM/eSIM连接到主无线网络(为高速分组接入(HSPA)无线网络)时，可访问辅助无线网络的服务。在情况8中，当主SIM/eSIM经由WCDMA语音连接通过第一无线电承载连接到主无线网络时，当可以建立第二无线电承载时，例如，当可能建立到第一无线网络的多个无线电接入承载(多RAB)连接时，可以访问辅助无线网络的服务。在情况9中，当主SIM/eSIM被附接到第一无线网络上并且空闲时，该主无线网络是GSM无线网络，则可访问辅助无线网络的服务。在情况10中，当主SIM/eSIM附接到增强型通用分组无线电服务(EGPRS)连接并通过其连接时，可以访问辅助无线网络的服务。在情况11中，当主SIM/eSIM经由GSM语音连接附接和连接到主无线网络时，可能无法访问辅助无线网络的服务。
通常，通过主无线网络的无线电接入网络(RAN)访问辅助无线网络的服务可能要求能够经由主无线网络的RAN向辅助无线网络建立数据连接，并且注册用于辅助无线网络的服务，诸如向IMS服务器注册。当主无线网络仅支持电路交换语音连接并且无数据连接时，诸如仅传统2G GSM的无线网络时，可能不能访问辅助无线网络的服务，因为不能建立数据连接。
图6示出了根据一些实施方案可用于实现本文所述的各种部件的计算设备600的详细视图。具体地讲，该详细视图示出了图1-图3所示和/或本文所述无线通信设备中可包括的各种部件。如图6所示，计算设备600可包括处理器602，该处理器表示用于控制计算设备600的总体操作的微处理器或控制器。计算设备600还可包括用户输入设备608，该用户输入设备允许计算设备600的用户与计算设备600进行交互。例如，用户输入设备608可采取多种形式，诸如按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、传感器数据形式的输入等。更进一步地，计算设备600可包括可由处理器602控制以向用户显示信息的显示器610(屏幕显示器)。数据总线616可促进至少存储设备640、处理器602和控制器613之间的数据传输。该控制器613可用于通过设备控制总线614来与不同设备进行接口连接并对其进行控制。该计算设备600还可包括耦接到数据链路612的网络/总线接口611。在无线连接的情况下，网络/总线接口611可包括无线收发器。
代表性实施方案
在一些实施方案中，无线设备访问多个无线网络的服务的方法包括，无线设备：(i)经由主无线网络的无线电接入网络(RAN)使用主用户身份模块(SIM)或电子SIM(eSIM)附接到主无线网络；(ii)使用主SIM或eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文；(iii)使用辅助SIM或eSIM，经由主无线网络的RAN建立通往辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；以及(iv)使用辅助SIM或eSIM向辅助无线网络的服务器注册以访问辅助无线网络的服务。
在一些实施方案中，该无线设备包括存储辅助SIM或eSIM的可移除通用集成电路卡(UICC)和存储主SIM或eSIM的嵌入式UICC(eUICC)。在一些实施方案中，该方法还包括该无线设备经由主无线网络的RAN访问辅助无线网络的服务。在一些实施方案中，该无线设备使用用于主无线网络的PDN网关的接入点名称(APN)建立用于IP网络数据连接的上下文。在一些实施方案中，该无线设备通过主无线网络的PDN网关建立通往辅助无线网络的网关的PDN连接。在一些实施方案中，辅助无线网络的网关包括演进分组数据网关(ePDG)，该演进分组数据网关互连用于IP网络数据连接的辅助无线网络的核心网络以访问辅助无线网络的核心网络的服务。在一些实施方案中，辅助无线网络的服务器包括IP多媒体子系统(IMS)服务器。在一些实施方案中，主无线网络包括长期演进(LTE)或LTE高级无线网络，并且辅助无线网络包括非LTE无线网络。在一些实施方案中，该方法还包括无线设备使用经由主无线网络的RAN的第一连接同时访问主无线网络的服务并使用经由主无线网络的RAN通往辅助无线网络的PDN连接访问辅助无线网络的服务。
在一些实施方案中，一种无线设备被配置为经由主无线网络的无线电接入网络访问辅助无线网络的服务，该无线设备包括：(i)可配置为经由第一无线接入网络进行通信的无线电路；(ii)通信地耦接到无线电路的一个或多个处理器；以及(iii)通信地耦接到一个或多个处理器的存储器，其中该一个或多个处理器被配置为执行存储在存储器中的指令以使得无线设备：(a)通过主无线网络的无线电接入网络(RAN)使用主电子用户身份模块(eSIM)附接到主无线网络；(b)使用主eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文；(c)使用辅助SIM或eSIM，经由主无线网络的RAN建立通往辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；(d)使用辅助SIM或eSIM向辅助无线网络的服务器注册以访问辅助无线网络的服务；以及(e)经由主无线网络的RAN来访问辅助无线网络的服务。
在一些实施方案中，该无线设备包括存储辅助SIM或eSIM的可移除通用集成电路卡(UICC)和存储主eSIM的嵌入式UICC(eUICC)。在一些实施方案中，该无线设备使用用于主无线网络的PDN网关的接入点名称(APN)建立用于IP网络数据连接的上下文。在一些实施方案中，该无线设备通过主无线网络的PDN网关建立通往辅助无线网络的网关的PDN连接。在一些实施方案中，辅助无线网络的服务器包括IP多媒体子系统(IMS)服务器。在一些实施方案中，执行指令进一步使得无线设备使用经由主无线网络的RAN通往辅助无线网络的PDN连接同时访问辅助无线网络的服务，同时经由主无线网络的RAN访问主无线网络的服务。
在一些实施方案中，一种可配置用于在无线设备中操作的装置包括通信地耦接到存储指令的存储器的一个或多个处理器，该指令在被执行时使得无线设备：(i)使用嵌入式通用集成电路卡(eUICC)的主电子用户身份模块(eSIM)经由主无线网络的无线电接入网络(RAN)附接到主无线网络；(ii)使用主eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文；(iii)使用可移除通用集成电路卡(UICC)的辅助SIM，经由主无线网络的RAN建立通往辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；(iv)使用辅助SIM向辅助无线网络的服务器注册以访问辅助无线网络的服务；以及(v)经由主无线网络的RAN来访问辅助无线网络的服务。
在一些实施方案中，该装置使得无线设备使用用于主无线网络的PDN网关的接入点名称(APN)建立用于IP网络数据连接的上下文。在一些实施方案中，该装置使得无线设备通过主无线网络的PDN网关建立通往辅助无线网络的网关的PDN连接。在一些实施方案中，辅助无线网络的服务器包括IP多媒体子系统(IMS)服务器。在一些实施方案中，执行指令进一步使得无线设备使用经由主无线网络的RAN通往辅助无线网络的PDN连接同时访问辅助无线网络的服务，同时经由主无线网络的RAN访问主无线网络的服务。
该计算设备600还包括存储设备640，该存储设备可包括单个磁盘或多个磁盘(例如，硬盘驱动器)，并包括管理存储设备640内的一个或多个分区的存储管理模块。在一些实施方案中，该存储设备640可包括闪存存储器、半导体(固态)存储器等。该计算设备600还可包括随机存取存储器(RAM)620和只读存储器(ROM)622。该ROM 622可存储将以非易失性方式执行的程序、实用程序或进程。RAM 620可提供易失性数据存储并存储与计算设备600的操作相关的指令。计算设备600还可包括可存储一个或多个SIM和/或eSIM的UICC/eUICC650。
可单独地或以任何组合方式来使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。另外，可由软件、硬件或由硬件与软件的组合来实现所述实施方案的一些方面。所述实施方案也可实施为非暂态计算机可读介质上存储的计算机程序代码。计算机可读介质可与能够存储可在此之后由计算机或计算机系统读取的数据的任何数据存储设备相关联。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、固态盘(SSD或闪存)、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可读介质还可分布在网络耦接的计算机系统上，使得计算机程序代码可以分布式方式来执行。
在上述描述中，为了解释的目的，所使用的特定命名提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，实践所述实施方案不需要这些具体细节中的一些。因此，本文对特定实施方案的上述描述是出于例示和描述的目的而呈现的。这些描述并非旨在穷举、全包或将所描述的实施方案限制到所公开的精确形式或细节。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，根据上述教导内容，在不脱离本公开的实质和范围的情况下，许多修改和变型是可能的。

Claims (22)

1.一种由无线设备访问多个无线网络的服务的方法，所述方法包括：
由所述无线设备：
经由主无线网络的无线电接入网络(RAN)，使用主用户身份模块(SIM)或电子SIM(eSIM)附接到所述主无线网络；
使用所述主SIM或eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文；
使用辅助SIM或eSIM，经由所述主无线网络的所述RAN建立通往辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；以及
使用所述辅助SIM或eSIM向所述辅助无线网络的服务器注册以访问所述辅助无线网络的服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线设备包括：
可移除通用集成电路卡(UICC)，所述可移除通用集成电路卡(UICC)存储所述辅助SIM或eSIM；以及
嵌入式UICC(eUICC)，所述嵌入式UICC(eUICC)存储所述主SIM或eSIM。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述无线设备：
经由所述主无线网络的所述RAN来访问所述辅助无线网络的所述服务。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线设备使用用于所述主无线网络的PDN网关的接入点名称(APN)建立用于IP网络数据连接的所述上下文。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述无线设备通过所述主无线网络的所述PDN网关建立通往所述辅助无线网络的所述网关的所述PDN连接。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述辅助无线网络的所述网关包括演进分组数据网关(ePDG)，所述演进分组数据网关互连用于IP网络数据连接的所述辅助无线网络的核心网络以访问所述辅助无线网络的所述核心网络的服务。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述辅助无线网络的所述服务器包括IP多媒体子系统(IMS)服务器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述主无线网络包括长期演进(LTE)或LTE高级无线网络；以及
所述辅助无线网络包括非LTE无线网络。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述无线设备同时地：
经由所述主无线网络的所述RAN，使用第一连接来访问所述主无线网络的服务；以及
经由所述主无线网络的所述RAN，使用通往所述辅助无线网络的所述PDN连接来访问所述辅助无线网络的服务。
10.一种无线设备，所述无线设备被配置为经由主无线网络的无线电接入网络访问辅助无线网络的服务，所述无线设备包括：
无线电路，所述无线电路能够配置为经由第一无线接入网络进行通信；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器通信地耦接到所述无线电路；以及
存储器，所述存储器通信地耦接到所述一个或多个处理器，
其中所述一个或多个处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令以使得所述无线设备：
经由所述主无线网络的无线电接入网络(RAN)使用主电子用户身份模块(eSIM)附接到所述主无线网络；
使用所述主eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文；
使用辅助SIM或eSIM经由所述主无线网络的所述RAN建立通往所述辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；
使用所述辅助SIM或eSIM向所述辅助无线网络的服务器注册以访问所述辅助无线网络的服务；并且
经由所述主无线网络的所述RAN来访问所述辅助无线网络的所述服务。
11.根据权利要求10所述的无线设备，还包括：
可移除通用集成电路卡(UICC)，所述可移除通用集成电路卡(UICC)存储所述辅助SIM或eSIM；以及
嵌入式UICC(eUICC)，所述嵌入式UICC(eUICC)存储所述主eSIM。
12.根据权利要求10所述的无线设备，其中所述无线设备使用用于所述主无线网络的PDN网关的接入点名称(APN)建立用于IP网络数据连接的所述上下文。
13.根据权利要求12所述的无线设备，其中所述无线设备通过所述主无线网络的所述PDN网关建立通往所述辅助无线网络的所述网关的所述PDN连接。
14.根据权利要求10所述的无线设备，其中所述辅助无线网络的所述服务器包括IP多媒体子系统(IMS)服务器。
15.根据权利要求10所述的无线设备，其中执行所述指令进一步使得所述无线设备：
使用经由所述主无线网络的所述RAN通往所述辅助无线网络的所述PDN连接同时访问所述辅助无线网络的服务，同时经由所述主无线网络的所述RAN访问所述主无线网络的所述服务。
16.一种能够配置用于在无线设备中操作的装置，所述装置包括：
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器通信地耦接到存储指令的存储器，所述指令在被执行时使得所述无线设备：
经由主无线网络的无线电接入网络(RAN)，使用嵌入式通用集成电路卡(eUICC)的主电子用户身份模块(eSIM)附接到所述主无线网络；
使用所述主eSIM建立用于互联网协议(IP)网络数据连接的上下文；
使用可移除通用集成电路卡(UICC)的辅助SIM，经由所述主无线网络的所述RAN建立通往辅助无线网络的网关的分组数据网络(PDN)连接；
使用所述辅助SIM向所述辅助无线网络的服务器注册以访问所述辅助无线网络的服务；以及
经由所述主无线网络的所述RAN来访问所述辅助无线网络的服务。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述装置使得所述无线设备使用用于所述主无线网络的PDN网关的接入点名称(APN)建立用于IP网络数据连接的所述上下文。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述装置使得所述无线设备通过所述主无线网络的所述PDN网关建立通往所述辅助无线网络的所述网关的所述PDN连接。
19.根据权利要求16所述的装置，其中所述辅助无线网络的所述服务器包括IP多媒体子系统(IMS)服务器。
20.根据权利要求16所述的装置，其中执行所述指令进一步使得所述无线设备：
使用经由所述主无线网络的所述RAN通往所述辅助无线网络的所述PDN连接同时访问所述辅助无线网络的服务，同时经由所述主无线网络的所述RAN访问所述主无线网络的所述服务。
21.一种用于由无线设备访问多个无线网络的服务的装置，所述装置包括用于执行如权利要求1-9中任一项所述的方法的步骤的组件。
22.至少一种其中存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1-9中任一项所述的方法。
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