CN110248397A - 一种终端VoWiFi网络无缝切换方法及终端 - Google Patents

一种终端VoWiFi网络无缝切换方法及终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种终端VoWiFi网络无缝切换的方法及移动终端，其中,终端VoWiFi网络无缝切换的种类有二，其一，终端从基于非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络；其二，基于可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络；终端在这两种方案中进行无缝切换，基本原理为保证切换前后所选择P‑GW网关以及核心网业务PDP承载保持统一，实现业务连续性，本发明通过鉴权，获取并接入切换前的P‑GW网关以及核心网业务PDP承载，解决了终端在通话过程中在两种VoWiFi网络之间的无缝切换，为用户提供便捷，提升用户体验。

Description

一种终端VoWiFi网络无缝切换方法及终端
技术领域
本发明属于通讯领域，尤其涉及一种终端VoWiFi网络无缝切换方法及终端。
背景技术
WiFi是一种提供联网能力的路由器热点，其遵循IEEE802.11的规范，就是我们平常家里使用的那种WiFi热点，手机连接了可以上网之类的，其仅能提供联网能力，不能保证业务带宽，如我们使用微信打电话，聊视频，经常会出现卡顿，不连贯，无声等问题。
VoWiFi是一种通过WiFi接入到IMS网络的技术，在这里WiFi就是一个接入网，最终提供业务的是IMS网络，IMS网络可以提供短信、语音和视频等业务。IMS网络提供了会话控制，可以保证服务质量。
现有具有商用潜质的VoWiFi方案主要有：基于可信任热点的VoWiFi(运营商提供的热点，可信热点的SSID通常是固定的，如中国移动的可信热点SSID通常为CMCC、CMCC-WEB、CMCC-EDU等)方案，基于不可信任热点的VoWiFi(商用或家用WiFi热点)方案。两个方案各有利弊，前者部分运营商会更关注一点，需要自己搭建WiFi热点，可控制，而且可以避开很多专利费；而后者更方便一点，只要能够联网的热点就可以接入到IMS网络提供VoWiFi业务。这两种方案的部署完全依赖于运营商的商业战略考虑。那么必然会存在终端同时支持这两种方案的需求，且该功能的实现无需增加终端的硬件成本。
针对同一终端上集成这两种接入方案的情况，终端是否可以实现这两种接入方案的无缝切换，是目前亟需解决的。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种终端VoWiFi网络无缝切换方法及终端，旨在解决现有技术中终端在两种VoWiFi方案中实现无缝切换，为用户提供便捷，提升用户体验。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种终端VoWiFi网络无缝切换方法，包括具备VoWiFi网络接入能力的终端，包括如下步骤：
S10、终端通过WiFi热点接入EPC网络；
S11、终端向AAA服务器进行EAP-AKA鉴权，ePDG获取终端EAP-AKA签约信息；
S12、切换网络；
S13、TWAG网元获取终端EAP-AKA签约信息，并获取切换前的P-GW地址以及业务承载的APN信息；
S14、TWAG网元接入换前相同的P-GW，EPC保持切换前核心网的PDP承载，TWAG网元根据APN信息建立相应承载。
优选的，所述步骤S10还包括，终端通过IPSec隧道建立和eDPG之间通信的安全性。
优选的，所述步骤S11还包括，所述AAA服务器将所述终端签约信息同步到HSS服务器。
优选的，包括终端基于非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
优选的，包括终端基于可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
优选的，终端向AAA服务器或HSS服务器进行鉴权，并将所述终端签约信息进行同步。
优选的，所述同步的签约信息包括P-GW地址，以及业务承载的APN信息。
本发明还提供一种终端，包括终端，所述终端包括接收单元，所述接收单元用于所述终端接收该终端搜索范围内的所有VoWiFi热点；
连接单元，所述连接单元用于连接所述接收单元搜索到的VoWiFi热点；
存储单元，所述存储单元用于终端接入VoWiFi网络后的签约信息；
切换单元，所述切换单元用于将终端连接到的VoWiFi网络切换至另一VoWiFi网络。
优选的，还包括检测单元，所述检测单元检测所述接收单元搜索到的WiFi热点的信号阀值，用于所述连接单元择优连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的一种终端VoWiFi网络无缝切换的方法及移动终端，其中,终端VoWiFi网络无缝切换的种类有二，其一，终端从基于非可信热点的接入切换到基于可信热点的接入；其二，终端从基于可信热点的接入方案切换到基于不可信热点的接入；终端在这两种方案中进行无缝切换，基本原理为保证切换前后所选择P-GW网关以及核心网业务PDP承载保持统一，实现业务连续性，本发明通过鉴权，获取并接入切换前的P-GW网关以及核心网业务PDP承载，解决了终端在通话过程中在两种VoWiFi网络之间的无缝切换，为用户提供便捷，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明一种终端VoWiFi网络无缝切换方法的流程框图；
图2为本发明中一种网络切换的原理示意图；
图3为本发明中另一种网络切换的原理示意图；
图4为本发明中一种移动终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种终端VoWiFi网络无缝切换方法，包括具备VoWiFi网络接入能力的终端，包括如下步骤：
S10、终端通过WiFi热点接入EPC网络；
S11、终端向AAA服务器进行EAP-AKA鉴权，ePDG获取终端EAP-AKA签约信息；
S12、切换网络；
S13、TWAG网元获取终端EAP-AKA签约信息，并获取切换前的P-GW地址以及业务承载的APN信息；
S14、TWAG网元接入切换前相同的P-GW，EPC保持切换前核心网的PDP承载，TWAG网元根据APN信息建立相应承载。
对于本发明的改进，所述步骤S10还包括，终端通过IPSec隧道建立和eDPG之间通信的安全性。
对于本发明的改进，所述步骤S11还包括，所述AAA服务器将所述终端签约信息同步到HSS服务器。
对于本发明的改进，包括终端基于非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
实施例一：
参见图2，基于非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络，终端通过非可信任WiFi热点接入EPC(Evolved Packet Core，增强型的分组核心网，是LTE的核心网)网络，其中，终端通过IPSec(Internet Protocol Security，是一个协议包，通过对IP协议的分组进行加密和认证来保护IP协议的网络传输协议族)隧道建立和ePDG(Enhanced Packet Data Gateway增强分组数据网关，是终端通过Wifi网络接入IMS网络时的通路网关)之间通信的安全性，终端向AAA(Authentication、Authorization、Accounting，授权，认证，记账的服务器，这个服务器主要完成终端用户的鉴权)服务器进行EAP-AKA鉴权(一种认证鉴权机制)，且AAA服务器将终端签约信息(包括所支持业务的APN，以及为其服务的P-GW等信息)同步到HSS服务器(Home Subscriber Server，归属签约用户服务器，该服务器存储了SIM卡用户的签约信息，鉴权向量，秘钥等数据)，同时ePDG获取终端签约信息，向EPC网络(Evolved Packet Core，增强型的分组核心网，是LTE的核心网)的P-GW(PDN GateWay，是面向PDN终结于SGI接口的网关，另外，P-GW还提供上/下行链路承载绑定和上行链路绑定校验功能)发起PDP(Packet Data Protocol分组数据协议)链接的建立，并获取终端的远端IP地址完成后续VoWiFi注册过程；
当终端在VoWiFi上注册后，在进行通话的过程中远离非可信任VoWiFi热点的覆盖区域，当移动到可信任VoWiFi热点的覆盖区域，且满足切换门限后，发生VoWiFi的切换流程；终端断开和非可信任WiFi热点的VoWiFi连接，连接上可信任热点的WiFi链接；
TWAG网元(是由一个或多个机盘或机框组成，能够独立完成一定的传输功能)获取终端EAP-AKA签约信息，并获取切换前的P-GW地址以及业务承载的APN信息；TWAG网元选择与切换前相同的P-GW进行接入，EPC保持切换前核心网的PDP承载，TWAG网元根据APN信息建立相应承载，完成后EPC通知和删除和ePDG的资源承载。
可以理解的是，终端通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络；也可是终端通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过另一非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
需要理解的是，可信任热点是指运营商指定的这些热点的SSID，这些SSID通常是固定的，如中国移动的可信任热点SSID通常为CMCC、CMCC-WEB、CMCC-EDU等。
非可信任VoWiFi热点是指商用或家用的WiFi热点等等。
其主要切换原则是，获取不同VoWiFi网络的信号质量，在可信任WiFi热点和非可信任WiFi热点的信号质量相当的时候，优先接入可信任WiFi，在不断网的基础上完成两个VoWiFi网络之间的无缝切换。
可以理解的是，可信任WiFi热点是通过TWAG(Trusted WLAN accessgatway)网元接入EPC网络，由于热点是运营商会指定的，具有天然的安全性，所以终端和EPC的通信直接使用GTP隧道(GPRSTunnellingProtocol，GPRS隧道协议)；
而非可信任WiFi热点由于热点的不确定性，所以在终端和ePDG(Evolved PacketData Gateway)之间搭建了IPSec隧道(Internet Protocol Security，是一个协议包，通过对IP协议的分组进行加密和认证来保护IP协议的网络传输协议族)，使得非可信任热点无法感知到隧道中传输的真实数据，保证了业务的安全性，ePDG和EPC之间使用GTP隧道通信。那么在切换过程中，其实就是非可信任热点网络中的ePDG和可信任热点网络中的TWAG网元之间的业务承载的切换过程。
对于本发明的改进，包括终端基于可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
对于本发明的改进，终端向AAA服务器或HSS服务器进行鉴权，并将所述终端签约信息进行同步。
对于本发明的改进，所述同步的签约信息包括P-GW地址，以及业务承载的APN信息。
实施例二
参见图3，基于可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络，终端通过可信任WiFi热点接入EPC网络(Evolved Packet Core，增强型的分组核心网，是LTE的核心网)，其中，终端通过GTP隧道(GPRSTunnellingProtocol，GPRS隧道协议)建立和EPC之间的通信；终端向AAA服务器(Authentication、Authorization、Accounting，授权，认证，记账的服务器，这个服务器主要完成终端用户的鉴权)或HSS服务器(Home Subscriber Server,归属签约用户服务器，该服务器存储了SIM卡用户的签约信息，鉴权向量，秘钥等数据)进行鉴权，并将终端签约信息(包括所支持业务的APN，以及为其服务的P-GW等信息)进行同步，同时TWAG网元获取终端签约信息，向EPC网络的P-GW发起PDP链接的建立，并获取终端的远端IP地址完成后续VoWiFi注册过程；
当终端在VoWiFi上注册后在进行通话的过程中远离可信任VoWiFi热点的覆盖区域，当移动到非可信任VoWiFi热点的覆盖区域，且满足切换门限后，发生VoWiFi的切换流程。终端断开和可信任WiFi热点的VoWiFi连接，链接上非可信任热点的WiFi链接；
ePDG从AAA服务器或HSS服务器中获取终端签约信息，并获取切换前的P-GW地址以及业务承载的APN信息；ePDG选择与切换前相同的P-GW进行接入，EPC保持切换前核心网的PDP承载，ePDG根据APN信息建立相应承载，完成后EPC通知和删除和TWAG网元的资源承载。
可以理解的是，终端可以是通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络；也可以是终端通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过另一可信任WiFi热点接入VoWiFi网络；
其主要切换原则是，获取不同VoWiFi网络的信号质量，接入信号质量最佳的VoWiFi网络，在不断网的基础上完成两个VoWiFi网络之间的无缝切换。
参见图4，本发明还提供一种终端，包括终端，所述终端包括接收单元1，所述接收单元1用于所述终端接收该终端搜索范围内的所有VoWiFi热点；
连接单元3，所述连接单元3用于连接所述接收单元1搜索到的VoWiFi热点；
存储单元4，所述存储单元4用于终端接入VoWiFi网络后的签约信息；
切换单元5，所述切换单元5用于将终端连接到的VoWiFi网络切换至另一VoWiFi网络。
对于本发明的改进，还包括检测单元2，所述检测单元2检测所述接收单元1搜索到的WiFi热点的信号阀值，用于所述连接单元3择优连接。
综上，终端连接所述接收单元1搜索到的所述VoWiFi，检测单元检测所述接收单元1搜索到的WiFi热点的信号阀值，连接单元3出于安全或信号阀值的考虑，择优接入；当终端随用户在移动，WiFi热点的信号阀值亦发生变化；这时采用所述切换单元5将终端连接到的VoWiFi网络切换至另一VoWiFi网络，在网络切换前，存储单元4存储终端接入VoWiFi网络后的签约信息，切换单元5获取切换前的VoWiFi网络后的签约信息(包括切换前的P-GW地址以及业务承载的APN信息)；在网络切换时，终端接入与换前相同的P-GW，EPC保持切换前核心网的PDP承载，根据APN信息建立相应承载；切换完成后4G的核心网络通知和删除ePDG的资源承载。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种终端VoWiFi网络无缝切换方法，包括具备VoWiFi网络接入能力的终端，其特征在于，包括如下步骤：
S10、终端通过WiFi热点接入EPC网络；
S11、终端向AAA服务器进行EAP-AKA鉴权，ePDG获取终端EAP-AKA签约信息；
S12、切换网络；
S13、TWAG网元获取终端EAP-AKA签约信息，并获取切换前的P-GW地址以及业务承载的APN信息；
S14、TWAG网元接入换前相同的P-GW，EPC保持切换前核心网的PDP承载，TWAG网元根据APN信息建立相应承载。
2.根据权利要求1所述的终端VoWiFi网络无缝切换方法，其特征在于：所述步骤S10还包括，终端通过IPSec隧道建立和eDPG之间通信的安全性。
3.根据权利要求1所述的终端VoWiFi网络无缝切换方法，其特征在于：所述步骤S11还包括，所述AAA服务器将所述终端签约信息同步到HSS服务器。
4.根据权利要求1或2或3所述的终端VoWiFi网络无缝切换方法，其特征在于：包括终端基于非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
5.根据权利要求1所述的终端VoWiFi网络无缝切换方法，其特征在于：包括终端基于可信任WiFi热点接入VoWiFi网络切换到通过非可信任WiFi热点接入VoWiFi网络。
6.根据权利要求1或5所述的终端VoWiFi网络无缝切换方法，其特征在于：终端向AAA服务器或HSS服务器进行鉴权，并将所述终端签约信息进行同步。
7.根据权利要求6所述的终端VoWiFi网络无缝切换方法，其特征在于：所述同步的签约信息包括P-GW地址，以及业务承载的APN信息。
8.一种终端，其特征在于：包括终端，所述终端包括接收单元，所述接收单元用于所述终端接收该终端搜索范围内的所有VoWiFi热点；
连接单元，所述连接单元用于连接所述接收单元搜索到的VoWiFi热点；
存储单元，所述存储单元用于终端接入VoWiFi网络后的签约信息；
切换单元，所述切换单元用于将终端连接到的VoWiFi网络切换至另一VoWiFi网络。
9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于：还包括检测单元，所述检测单元检测所述接收单元搜索到的WiFi热点的信号阀值，用于所述连接单元择优连接。
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