CN110708732A - 动态自适应网络切换的方法和终端 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种动态自适应网络切换方法，包括步骤：终端轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；终端选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；终端在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。本申请还提供一种用于动态自适应网络切换的终端。本申请能够在网络连接状态出现异常时，快速切换可用网络小区，实现网络的自适应恢复连接。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种动态自适应网络切换的方法和终端。
背景技术
在现网环境中，当物联网设备所驻留的指定地区出现短期的网络运营商服务异常时，物联网设备将在一段时间内无法注册网络，或者物联网设备突然进入到一个当前激活用户识别卡指定的运营商无信号的网络环境下导致无法使用网络；物联网设备一般的处理方式是等待网络正常后重新注册网络，在等待期间每隔一段时间进行唤醒去搜索网络。因此，物联网设备在移动过程中进入异常的网络区域无法进行自恢复。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种动态自适应网络切换的方法和终端，使得物联网设备在移动过程中进入异常的网络区域能够进行自恢复，以解决上述问题。
第一方面，本申请提供一种动态自适应网络切换方法，包括步骤：
终端轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；
终端选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；
终端在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
第二方面，本申请还提供一种用于动态自适应网络切换的终端，包括存储单元和处理单元，所述存储单元存储可在所述处理单元上运行的计算机程序，所述处理单元运行所述计算机程序时执行以下步骤：
轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；
选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；
在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
从而，本申请的动态自适应网络切换的方法和终端，终端轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；终端选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；终端在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，使得物联网设备在移动过程中进入异常的网络区域能够进行自恢复，为实际的使用带来极大的便利。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中的动态自适应网络切换的方法的流程示意图。
图2为图1中的步骤101的流程示意图。
图3a为本申请一实施例中的终端状态切换的流程示意图。
图3b为本申请一实施例中的终端状态切换的流程示意图。
图3c为本申请一实施例中的终端状态切换的流程示意图。
图3d为为本申请一实施例中的终端状态切换的流程示意图。
图4为本申请一实施例中的动态自适应网络切换的终端的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
说明书后续描述为实施本申请的较佳实施例，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
请参考图1，图1为本申请一实施例中的动态自适应网络切换的方法的流程示意图。所述方法的执行顺序并不限于图1所示的顺序。所述方法包括步骤：
步骤101：终端轮询测量获得当前所在区域内终端的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表。
步骤102：终端选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常。如果终端的网络连接状态正常，则结束。如果终端的网络连接状态异常，则，进入步骤103。
步骤103：基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
其中，所述可用网络小区是指能够与所述终端之间建立网络连接的网络小区，其可以是当前正在与所述终端之间建立网络连接的服务小区，也可以是能够与所述终端之间建立网络连接，但是，当前没有与所述终端之间建立网络连接的邻区。其中，能够建立网络连接是指能够与所述终端之间建立网络连接，且网络传输速度大于预设阈值。
从而，本申请中，终端轮询测量获得当前所在区域内终端的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常，使得终端在移动过程中进入异常的网络区域能够进行自恢复，为实际的使用带来极大的便利。
具体地，在其中一实施例中，所述运营商包括中国大陆地区的运营商，具体包括中国移动(CMCC，China Mobile Communications Corporation)、中国联通(CU，ChinaUnicom)和中国电信(CT，China Telecom)。可以理解的是，在其它实施例中，当所述方法应用于中国的香港地区、澳门地区等以及其它国家时，所述运营商的个数和名称都会发生变化，在此不做限定。
具体地，在其中一实施例中，所述各运营商的可用网络小区包括但不限于中国移动的4G网络、3G网络和2G网络的可用网络小区，中国联通的4G网络、3G网络和2G网络的可用网络小区，中国电信的4G网络、3G网络和2G网络的可用网络小区。当然，在未来普及了5G网络、6G网络等网络时，该些网络的可用网络小区也可以包括在所述各运营商的可用网络小区内。
具体地，在其中一实施例中，上述动态自适应网络切换的方法的实现依赖于终端，因此，终端需为通过单用户识别卡(USIM，Universal Subscriber Identity Module)支持多运营商的终端产品或者使用多用户识别卡支持多运营商的终端产品。所述用户识别卡上设置有对应各个运营商的写入接口。本实施例中，所述用户识别卡上设置有对应中国移动的写入接口、对应中国联通的写入接口以及对应中国电信的写入接口。所述用户识别卡可以在终端开机首次使用的时候选择其中一运营商的写入接口进行写入，且在该运营商完成写入之后，还可以再次将运营商改写为其它运营商。
具体地，在其中一实施例中，请一并参考图2，图2为步骤101的子流程示意图。步骤101具体为：
步骤1011：终端开机过程加载所有可用卡槽，获取可用卡槽个数，并识别每个可用卡槽对应的运营商类型。在其中一示例中，终端具有三个可用卡槽，其中第一个可用卡槽对应的运营商类型为中国移动，第二个可用卡槽对应的运营商类型为中国联通，第三个可用卡槽对应的运营商类型为中国电信。终端在开机过程中加载这三个可用卡槽，获得可用卡槽个数为3，并识别三个可用卡槽对应的运营商类型分别为中国移动、中国联通和中国电信。
其中，在一实施例中，可用卡槽的数据存储结构为：{Slot Count，{ID，Active，Present，Operator Type，ICCID}}
其中，Slot Count表示可用卡槽个数；ID表示第几个可用卡槽；Active表示是否已激活；Present表示卡是否在位；Operator Type表示当前卡属于哪一个运营商；ICCID表示当前卡的ICCID字串。
可以理解的是，在其它实施例中，可用卡槽的数据存储结构不限于上述结构，具体可以根据实际需求进行修改，在此不做限定。
步骤1012：终端激活一可用卡槽(默认从卡槽1开始)，利用自身射频能力进行扫描获得该可用卡槽对应的运营商的可用网络小区列表。例如，终端激活第一个可用卡槽，该第一个可用卡槽对应的运营商类型为中国移动，并利用自身射频能力进行扫描获得终端所在区域内中国移动的所有可用网络小区，并汇成可用网络小区列表。其中，在一实施例中，可用网络小区列表中每个可用网络小区的数据存储结构为：
{Cell Size，{Serv，Operator Type，Cell ID，Earfcn，PCI，RSRP，RSRQ，RSSI，SINR，Srxlev}}
其中，Cell Size表示所有可用网络小区个数；Serv表示当前可用网络小区是否为服务小区；Operator Type表示当前可用网络小区的运营商类型；Cell ID表示当前可用网络小区的标识码；Earfcn表示当前可用网络小区所在的频点；PCI表示当前可用网络小区的物理小区标识码；RSRP表示当前可用网络小区的参考信号接收强度；RSRQ表示当前可用网络小区的参考信号接收质量；RSSI表示当前可用网络小区的参考信号强度指示；SINR表示当前可用网络小区的信号与干扰加噪声比；Srxlev表示当前可用网络小区的S准则计算值。
可以理解的是，在其它实施例中，每个可用网络小区的数据存储结构可以不限于上述结构，具体可根据实际需要作出调整或者修改。
步骤1013：依据该可用网络小区列表轮询该可用网络小区列表中的每个可用网络小区，并获得每个可用网络小区的信号相关参数，以及建立表征可用网络小区和信号相关参数对应关系的map表。具体地，该可用网络小区列表包括若干可用网络小区，每个可用网络小区都有其对应的接口参数。终端轮询测量该可用网路小区列表中的每个可用网络小区是指，终端将其接口参数设置为该可用网络小区的接口参数以与该可用网络小区建立网络连接，并测量该可用网络小区的信号相关参数。然后，终端将其接口参数设置为该可用网络小区列表中的下一个可用网络小区的接口参数以与该下一个可用网络小区建立网络连接，并测量该下一个可用网络小区的信号相关参数。如此重复，直至轮询完该可用网络小区列表中的所有可用网络小区，建立表征可用网络小区和信号相关参数对应关系的map表。其中，4G网络的信号相关参数一般包括RSRP(Reference Signal Received Power，参考信号接收强度)，也就是说，4G网络一般通过RSRP表征其信号强度；3G网络的信号相关参数一般包括RSCP(Received Signal Code Power，接收信号码片强度)，也就是说，3G网络一般通过RSCP表征其信号强度；2G网络的信号相关参数一般包括RSSI(Received Signal StrengthIndicator，接收信号强度)，也就是说，2G网络一般通过RSSI表征其信号强度。具体地，在其中一实施例中，每个可用网络小区的信号相关参数的原始数据Src_Data的数据存储结构为:{运营商类型，卡槽序号，注册网络制式，{原始小区数据}}。可以理解的是，在其它实施例中，每个可用网络小区的信号相关参数的原始数据Src_Data的数据存储结构不限于上述结构，具体可以根据实际需要设置。
步骤1014：终端激活下一个可用卡槽，并重复步骤1012和步骤1013，直到所有可用卡槽轮询测量完成；
步骤1015：将每个可用卡槽对应的map表进行存储，此时，轮询过程完成。
步骤1016：默认激活用户初始设置的主卡槽，并完成开机注册网络。
可以理解的是，上述主卡槽可以是所有卡槽中的任意一个卡槽。可以理解的是，在其它实施例中，还可以在轮询完成后，默认激活信号质量最好的卡槽。
进一步地，在其中一实施例中，上述步骤101的轮询测量不仅发生在终端首次开机时，还可以在终端开机完成注册及网络连接后正常运行的过程中，每隔预设时间判断当前信号质量值的波动趋势，并在当前可用网络小区的信号质量值的波动趋势超过预设阈值时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述map表。
进一步地，在其中一实施例中，终端开机轮询测量完所有可用卡槽并建立表征可用网络小区和信号相关参数对应关系的map表后，将进行信号质量排序。
进一步地，在其中一实施例中，将map表中的所有可用网络小区进行信号质量排序，包括：根据2G网络、3G网络和4G网络的信号相关参数，分别计算2G网络、3G网络和4G网络下的最优可用网络小区解、最优运营商解、次优可用网络小区解和次优运营商解等；当然，在其它实施例中，还可以计算出第三优运营商解、第三优可用网络小区解等，在此不做限定。从而，得到运营商解排序和小区解排序
具体地，在其中一实施例中，2G网络包括中国移动、中国联通使用的GSM网络以及中国电信的CDMA网络。
对于中国移动的GSM网络的各个可用网络小区，根据其信号相关参数RSSI通过分类算法分为：较好的A类，中等的B类，较差的C类，权值比重分别为0.6:0.3:0.1；其中，分类算法包括但不限于朴素贝叶斯网络、贝叶斯信念网络、随机森林、k-最近邻分类等；然后进行加权计算得到最后的运营商解，具体公式为:
对于中国联通的GSM网络的各个可用网络小区，根据其信号相关参数RSSI通过分类算法分为最好的A类，中等的B类，较差的C类，其中，分类算法包括但不限于朴素贝叶斯网络、贝叶斯信念网络、随机森林、k-最近邻分类等；权值比重分别为0.6:0.3:0.1；然后进行加权计算得到最后的运营商解，具体公式为:
对于中国电信的CDMA网络，根据各个可用网络小区的信号相关参数RSSI计算平均值即可得到运营商解。
然后，对中国移动的2G网络的运营商解、中国联通2G网络的的运营商解和中国电信的2G网络的运营商解进行比较，得出2G网络下的运营商解排序，其包括但不限于最优运营商解、次优运营商解和第三优运营商解。
然后，对于中国移动的2G网络的所有可用网络小区，根据其信号相关参数RSSI进行排序，将信号相关参数RSSI最大的可用网络小区确定为最优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI次大的可用网络小区确定为次优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI第三大的可用网络小区确定为第三优可用网络小区解，以此类推，对中国移动的所有可用网络小区进行排序。
然后，对于中国联通的2G网络的所有可用网络小区，根据其信号相关参数RSSI进行排序，将信号相关参数RSSI最大的可用网络小区确定为最优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI次大的可用网络小区确定为次优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI第三大的可用网络小区确定为第三优可用网络小区解，以此类推，对中国联通的所有可用网络小区进行排序。
然后，对于中国电信的2G网络的所有可用网络小区，根据其信号相关参数RSSI进行排序，将信号相关参数RSSI最大的可用网络小区确定为最优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI次大的可用网络小区确定为次优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI第三大的可用网络小区确定为第三优可用网络小区解，以此类推，对中国电信的所有可用网络小区进行排序。
然后，再对中国移动、中国联通和中国电信的2G网络进行平行比较，在比较之前，先将中国移动、中国联通和中国电信的2G网络根据其信号相关参数RSSI的常规分布分别划分为若干等级，例如，各划分为5级，然后将中国移动的2G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其信号相关参数RSSI的大小划分在对应级里，例如，中国移动的2G网络的最优可用网络小区解位于第一级内。然后将中国联通的2G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其信号相关参数RSSI的大小划分在对应级里，例如，中国联通的2G网络的最优可用网络小区解位于第二级内。然后将中国电信的2G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其信号相关参数RSSI的大小划分在对应级里，例如，中国电信的2G网络的最优可用网络小区解位于第三级内。则，综合之后，取中国移动的2G网络的最优可用网络小区解为2G网络的最优可用网络小区解。从而，根据上述方式得到2G网络下的小区解排序。
3G网络包括但不限于中国移动的TDSCDMA网络、中国联通的WCDMA网络以及中国电信的EvDO网络，采用上述GSM网络的计算方法分别得到中国移动的TDSCDMA网络、中国联通的WCDMA网络以及中国电信的EvDO网络的运营商解。
然后，对中国移动的3G网络的运营商解、中国联通的3G网络的运营商解和中国电信的3G网络的运营商解进行比较，得出3G网络下的运营商解排序，包括但不限于最优运营商解、次优运营商解和第三优运营商解。
然后，对于中国移动的3G网络的所有可用网络小区，根据其信号相关参数RSCP进行排序，将信号相关参数RSCP最大的可用网络小区确定为最优可用网络小区解，将信号相关参数RSCP次大的可用网络小区确定为次优可用网络小区解，将信号相关参数RSCP第三大的可用网络小区确定为第三优可用网络小区解，以此类推，对中国移动的3G网络的所有可用网络小区进行排序。
然后，对于中国联通的3G网络的所有可用网络小区，根据其信号相关参数RSCP进行排序，将信号相关参数RSCP最大的可用网络小区确定为最优可用网络小区解，将信号相关参数RSCP次大的可用网络小区确定为次优可用网络小区解，将信号相关参数RSCP第三大的可用网络小区确定为第三优可用网络小区解，以此类推，对中国联通的3G网络的所有可用网络小区进行排序。
然后，对于中国电信的3G网络的所有可用网络小区，根据其信号相关参数RSCP进行排序，将信号相关参数RSCP最大的可用网络小区确定为最优可用网络小区解，将信号相关参数RSCP次大的可用网络小区确定为次优可用网络小区解，将信号相关参数RSSI第三大的可用网络小区确定为第三优可用网络小区解，以此类推，对中国电信的3G网络的所有可用网络小区进行排序。
然后，再对中国移动、中国联通和中国电信的3G网络进行平行比较，在比较之前，先将中国移动、中国联通和中国电信的3G网络根据其信号相关参数RSCP的常规分布分别划分为若干等级，例如，各划分为5级，然后将中国移动的3G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其信号相关参数RSCP的大小划分在对应级里，例如，中国移动的3G网络的最优可用网络小区解位于第一级内。然后将中国联通的3G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其信号相关参数RSCP的大小划分在对应级里，例如，中国联通的3G网络的最优可用网络小区解位于第二级内。然后将中国电信的3G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其信号相关参数RSCP的大小划分在对应级里，例如，中国电信的3G网络的最优可用网络小区解位于第三级内。则，综合之后，取中国移动的3G网络的最优可用网络小区解为3G网络的最优可用网络小区解。从而得到3G网络下的小区解排序。
4G网络包括LTE网络，其又细分TDD和FDD；三大运营商都是TDD和FDD并存网络；计算过程为：分类、单小区计算、综合加权计算，具体如下:
以中国移动的LTE网络为例，将中国移动的LTE网络的所有可用网络小区按照其信号相关参数RSRP通过分类算法分为较好A类，中等B类，较差C类，分类权值比重为0.6:0.3:0.1；其中，分类算法包括但不限于朴素贝叶斯网络、贝叶斯信念网络、随机森林、k-最近邻分类等；
每个可用网络小区的综合值为S：
S＝RSRP*w+Srxlev/10+t，t为TDD补偿值，如果为TDD网络则t＝5，反之为0；
其中综合值S得分最高的小区为最优可用网络小区解，综合值S得分次高的为第二较优可用网络小区解，综合值S得分第三高的为第三较优可用网络小区解；
通过上述算法，得到中国移动的4G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解、第三优可用网络小区解；得到中国联通的4G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解、第三优可用网络小区解；得到中国电信的4G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解、第三优可用网络小区解。
然后，再对中国移动、中国联通和中国电信的4G网络进行平行比较，在比较之前，先将中国移动、中国联通和中国电信的4G网络根据其综合值S的常规分布分别划分为若干等级，例如，各划分为5级，然后将中国移动的4G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其综合值S的大小划分在对应级里，例如，中国移动的4G网络的最优可用网络小区解位于第一级内。然后将中国联通的4G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其综合值S的大小划分在对应级里，例如，中国联通的4G网络的最优可用网络小区解位于第二级内。然后将中国电信的4G网络的最优可用网络小区解、次优可用网络小区解和第三优可用网络小区解等根据其综合值S的大小划分在对应级里，例如，中国电信的4G网络的最优可用网络小区解位于第三级内。则，综合之后，取中国移动的最优可用网络小区解为4G网络的最优可用网络小区解。从而，得到4G网络下的小区解排序。
接着，再以中国移动的LTE网络为例，在计算得到每个可用网络小区的综合值S之后，计算每类中的运营商小区综合值为Z，
(i＝0...n，n表示总数)；
相应的评级值为Z’A，Z’B，Z’C；
同运营商的网络质量值E：
E＝Z’A*0.6+Z’B*0.3+Z’C*0.1，其中得分最高的运营商为最优运营商解，得分第二高的运营商为较优运营商解，得分第三高的运营商为第三优运营商解，如此类推，得到4G网络下的运营商解排序。
进一步地，在其中一实施例中，终端实时监测其网络连接状态是否正常，包括：
监测与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常；
监测终端的数据业务运行状态是否正常；
监测终端的用户识别卡的服务状态是否正常。
其中，监测与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常，是指设备通过对当前网络小区信号质量值的监测反映该小区能否正常给当前终端提供服务，如果出现明显波动有可能是终端进入干扰源区域或者进去无服务区域或者基站异常。当与终端建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化异常时，所述与终端建立网络连接的可用网络小区可能因为网络拥塞而导致终端的数据业务运行状态发生异常。当然，还有一种情况是终端的用户识别卡的服务状态异常，包括但不限于掉卡、卡欠费、卡损坏等。
具体地，在其中一实施例中，监测与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常，包括：每隔预设时间判断当前信号质量值的波动趋势来监测与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常。
具体地，在其中一实施例中，每隔预设时间判断当前信号质量值的波动趋势，包括：
对测量期间的采样数据进行采样波动范围计算，例如，最小二乘法，判断当前的采样波动范围是否超过预设范围；
在采样数据的采样波动范围超过预设范围时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述对应关系表；
在采样数据的采样波动范围未超过预设范围时，无需启动再次轮询测量。
具体地，在其中一实施例中，测量期间的采样数据的具体步骤为：
a.在一个时间段内进行多次采样，获得采样数据；
b.对采样数据进行采样波动范围计算，例如，通过最小二乘法区间拟合得到一波动曲线；
c.判断波动曲线的波动范围是否超过预设范围，如果否，则进入步骤d，如果是，则进入步骤e。
d.取采样数据的平均值作为当前的测量采样值；
e.进一步判断是渐好波动还是渐差波动，如果是渐好波动，则进入步骤f，否则，进入步骤g；
f.取区间最好值作为当前的测量采样值；
g.取区间最差值作为当前的测量采样值。
从而，得出的当前的测量采样值用于表征当前信号质量值的波动趋势。
进一步地，在其中一实施例中，对采样数据进行最小二乘法区间拟合得到一波动曲线，具体包括：
假定当前3s内进行10次测量采样，以4G为示例进行最小二乘法区间拟合过程如下:
采样次数为横坐标x轴，RSRP值为纵坐标y轴
(1)先求x和y的平均值，计算:
其中n表示数据个数，i表示下标，i＝1...n.
(2)横纵坐标和计算:
横坐标之和：
纵坐标之和：
(3)计算每个数据点横坐标的平方，以及计算每个点横坐标乘以纵坐标的积然后求和：
(4)利用下面的公式，计算直线方程y＝ax+b的系数和截距：
(5)根据二元线性y＝ax+b方程拟合结果进行判决波动趋势。
可以理解的是，在其它实施例中，还可以通过其它算法进行进行采样波动范围计算，在此不做限定。
具体地，在其中一实施例中，当发生以下三种情况的至少其中之一时，确定其网络连接状态发生异常，具体包括但不限于：
与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化异常；
终端的数据业务运行状态异常；
终端的用户识别卡的服务状态异常。
在监测到其网络连接状态异常时，根据所述运营商解排序和所述小区解排序选择其中一个可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
在其中一实施例中，在切换网络时，可以按照预先设置的运营商的优先级进行切卡，即根据最优运营商解、次优运营商解的排序顺序进行切卡。在另外一个实施例中，还可以按照信号强度的排序，即根据最优可用网络小区解、次优可用网络小区接的排序顺序进行切卡。当然，在其它实施例中，还可以按照其它的默认设置好的切卡顺序进行切卡，在此不做限定。
具体地，请一并参考图3a至图3d，图3a至图3d为本申请一实施例中终端进行状态切换的流程示意图。
首先，需要说明的是，终端具有9种不同的状态，分别是：默认初始状态、用户识别模组准备状态、第一次网络服务状态、轮询网络服务状态、正常网络服务状态、掉网状态、切换普通卡槽状态、切换最强卡槽状态和空载状态。其中，默认初始状态是指设备首次开机并且没有插卡的状态；用户识别模组准备状态是指SIM卡准备完成等待注册成功上报的状态；第一次网络服务状态是指当完成网络注册之后第一次开始网络连接服务；轮询网络服务状态是指轮询测量过程中的网络连接服务；正常网络服务状态是指进入正常的网络连接服务；掉网状态是指网络连接服务中断掉线的状态；切换普通卡槽状态是指轮询测量过程中切换下一可用卡槽的状态；切换最强卡槽状态是指切换到当前最强信号的可用卡槽；空载状态，是指当前可用卡槽切换或者其他操作导致卡异常后会进入卡的空载状态。
实际进行状态切换的过程如下：
路径1，请参考图3a：默认初始状态→用户识别模组准备状态→第一次网络服务状态→正常网络服务状态→掉网状态→默认初始状态/空载状态。
终端开机时，从默认初始状态进入用户识别模组准备状态，并在用户识别模组准备状态下，每间隔预设时间，例如，1s，等待用户识别卡准备完成事件，在等到用户识别卡准备完成事件之后，进入第一次网络服务状态；在第一次网络服务状态下，将当前的可用网络小区的信号相关参数和已采集的该可用网络小区的信号相关参数进行对比；如果两者的差值没有超过预设阈值，例如，10dBm，则进入正常网络服务状态，在正常网络服务状态，如果出现掉网则进入掉网状态；在掉网状态，终端被触发切换到下一可用卡槽，若切换成功则进入默认初始状态，并开始新的循环，若切换失败，则进入空载状态。
在用户识别模组准备状态下，如果超时10s未等到用户识别卡准备完成事件，则检查可用卡槽，在终端只有一可用卡槽时，则判断对应的可用卡槽是否被激活，如果对应的可用卡槽未被激活则进行激活，并在下次用户识别卡准备完成事件后跳过第一次网络服务状态而直接切换到正常网络服务状态；在终端有至少两个可用卡槽的情况下，终端被触发切换到下一可用卡槽，并再次等待用户识别卡准备完成事件；如果切换到最后一可用卡槽都没有等到用户识别卡准备完成事件，则进入空载状态。
路径2，请参考图3b：默认初始状态→用户识别模组准备状态→第一次网络服务状态→正常网络服务状态→切换最强卡槽状态→默认初始状态/空载状态。
终端开机时，从默认初始状态进入用户识别模组准备状态，并在用户识别模组准备状态下，每间隔预设时间，例如，1s，等待用户识别卡准备完成事件，在等到用户识别卡准备完成事件之后，进入第一次网络服务状态；在第一次网络服务状态下，将当前的可用网络小区的信号相关参数和已采集的该可用网络小区的信号相关参数进行对比；如果两者的差值没有超过预设阈值，例如，10dBm，则进入正常网络服务状态，在正常网络服务状态，周期性的将当前的可用网络小区的信号相关参数和已上一时刻的该可用网络小区的信号相关参数进行对比，如果两者的差值超出预设阈值，例如，5dBm，则终端被触发进入切换最强卡槽状态来切换到可用网络小区列表中信号强度最强的可用卡槽，如果切卡成功，则进入默认初始状态，并开始新的一轮循环，如果切卡失败，则进入空载状态。
其中，切换到信号强度最强的卡槽是指，可以按照预先设置的运营商的优先级，即根据最优运营商解，进行切卡，还可以按照信号强度的排序，即根据最优可用网络小区解，进行切卡，当然，还可以按照其他的默认设置好的切卡顺序进行切卡。
路径3，请参考图3c：默认初始状态→用户识别模组准备状态→第一次网络服务状态→轮询网络服务状态→切换最强卡槽状态→默认初始状态/空载状态；
终端开机时，从默认初始状态进入用户识别模组准备状态，并在用户识别模组准备状态下，每间隔预设时间，例如，1s，等待用户识别卡准备完成事件，在等到用户识别卡准备完成事件之后，进入第一次网络服务状态；在第一次网络服务状态下，将当前的可用网络小区的信号相关参数和已采集的该可用网络小区的信号相关参数进行对比；如果两者的差值超过预设阈值，例如，10dBm，则进入轮询网络服务状态；在轮询网络服务状态下，进行所有可用卡槽的轮询，得到新的可用网路小区列表，并利用新的可用网络小区列表更新旧的可用网络小区列表，且根据可用网络小区列表，并且在轮询测量结束时，终端被触发进入切换最强卡槽状态来切换到可用网络小区列表中信号强度最强的可用卡槽，如果切卡成功，则进入默认初始状态，并开始新的一轮循环，如果切卡失败，则进入空载状态。
其中，切换到信号强度最强的卡槽的解释同上文，此处不再赘述。
路径4，请参考图3d：默认初始状态→用户识别模组准备状态→第一次网络服务状态→轮询网络服务状态→切换普通卡槽状态→默认初始状态/空载状态；
终端开机时，从默认初始状态进入用户识别模组准备状态，并在用户识别模组准备状态下，每间隔预设时间，例如，1s，等待用户识别卡准备完成事件，在等到用户识别卡准备完成事件之后，进入第一次网络服务状态；在第一次网络服务状态下，将当前的可用网络小区的信号相关参数和已采集的该可用网络小区的信号相关参数进行对比；如果两者的差值超过预设阈值，例如，10dBm，则进入轮询网络服务状态；在轮询测量网络服务状态下，进行所有可用卡槽的轮询，并在每轮询测量完一个可用卡槽时，进入切换普通卡槽状态以正常切换下一张可用卡槽并进行轮询测量，并在轮询测量结束时，终端被触发进入切换最强卡槽状态来切换到可用网络小区列表中信号强度最强的可用卡槽，如果切卡成功，则进入默认初始状态，并开始新的一轮循环，如果切卡失败，则进入空载状态。
其中，在轮询测量网络服务状态下，每隔100ms持续测量1s网络采样；采样完成后检查当前是否为最后一个可用卡槽，在当前可用卡槽不是最后一个可用卡槽时，切换到切换普通卡槽状态；在当前可用卡槽是最后一个可用卡槽时，则切换到切换最强卡槽状态。
其中，在正常网络服务状态下，不定期测量网络并更新数据；初次正常注册网络后隔15s/30s/3h将测量数据写入到文件里，用于下次开机参考，具体时间间隔为第1min内按3s一次测量持续测量20次，后续每隔5min进行一次测量；在正常网络服务状态期间若出现掉线则进入掉网状态。
其中，在空载状态下，是指当前可用卡槽切换或者其他操作导致卡异常后会进入卡的空载，空载过程进入等待，每隔5s会重复检查可用卡的情况；如果一直没有可用卡，设备会一直驻留在空载状态等待。
请参考图4，图4为本申请一实施例中的用于动态自适应网络切换的终端100的模块示意图。所述终端100包括存储单元10和处理单元20。所述存储单元10与所述处理单元20电性连接。所述存储单元10可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、多个磁盘存储器件、闪存器件、或其它易失性固态存储器件。所述存储单元10用于存储各种需要存储的数据。所述处理单元20可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述通用处理器可以是微处理器或者通用处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储单元10存储计算机程序指令，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行以下步骤：
轮询测量获得当前所在区域内终端100的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；
选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；
如果网络连接状态正常，则结束；如果网络连接状态异常，则，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
从而，本申请中，终端100轮询测量获得当前所在区域内终端100的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常，为实际的使用带来极大的便利。
具体地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤轮询测量获得当前所在区域内终端100的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，包括：
开机过程加载所有可用卡槽，获取可用卡槽个数，并识别每个可用卡槽对应的运营商类型；
激活一可用卡槽(默认从卡槽1开始)，利用自身射频能力进行扫描获得该可用卡槽对应的运营商的可用网络小区列表；
依据该可用网络小区列表轮询测量该可用网络小区列表中的每个可用网络小区，并获得每个可用网络小区的信号相关参数，以及建立表征可用网络小区和信号相关参数对应关系的map表；
激活下一个可用卡槽，并重复上述步骤，直到所有可用卡槽轮询完成；
将每个可用卡槽对应的map表进行存储，此时，轮询测量过程完成。
默认激活用户初始设置的主卡槽，并完成开机注册网络。
进一步地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤轮询测量获得当前所在区域内终端100的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，不仅发生在终端首次开机时，还可以在终端开机完成注册及网络连接后正常运行的过程中，每隔预设时间判断当前信号质量值的波动趋势，并在当前可用网络小区的信号质量值的波动趋势超过预设阈值时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述map表。
进一步地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常，包括：
开机轮询测量完所有可用卡槽并建立表征可用网络小区和信号相关参数对应关系的map表后，将所有运营商的所有可用网络小区按照相应信号质量值进行计算而得出运营商解排序和小区解排序；
在网络连接状态异常时，根据所述运营商解排序和所述小区解排序选择其中一个可用网络小区，以促使网络连接状态恢复正常。
进一步地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤实时监测其网络连接状态是否正常，包括：
监测与终端100当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常；
监测终端100的数据业务运行状态是否正常；
监测终端100的用户识别卡的服务状态是否正常。
具体地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤监测与终端100当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常，包括：每隔预设时间判断当前信号质量值的波动趋势来监测与终端100当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化是否正常。
具体地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤每隔预设时间判断当前信号质量值的波动趋势，包括：
对测量期间的采样数据进行采样波动范围计算，例如，最小二乘法，判断当前的采样波动范围是否超过预设范围；
在采样数据的采样波动范围超过预设范围时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述对应关系表；
在采样数据的采样波动范围未超过预设范围时，无需启动再次轮询测量。
具体地，在其中一实施例中，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤测量期间的采样数据的具体步骤为：
a.在一个时间段内进行多次采样，获得采样数据；
b.对采样数据进行采样波动范围计算，例如，通过最小二乘法区间拟合得到一波动曲线；
c.判断波动曲线的波动范围是否超过预设范围，如果否，则进入步骤d，如果是，则进入步骤e。
d.取采样数据的平均值作为当前的测量采样值；
e.进一步判断是渐好波动还是渐差波动，如果是渐好波动，则进入步骤f，否则，进入步骤g；
f.取区间最好值作为当前的测量采样值；
g.取区间最差值作为当前的测量采样值。
从而，得出的当前的测量采样值用于表征当前信号质量值的波动趋势。
具体地，在其中一实施例中，当发生以下三种情况的至少其中之一时，所述处理单元20运行所述计算机程序时执行的步骤确定其网络连接状态发生异常，具体包括但不限于：
与终端100当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量值变化异常；
终端100的数据业务运行状态异常；
终端100的用户识别卡的服务状态异常。
从而，本申请中，终端100轮询测量获得当前所在区域内终端100的硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常，极大的提高了终端100对网络环境的适应性，为实际的使用带来极大的便利。
在所述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (12)
1.一种动态自适应网络切换方法，包括步骤：
终端轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；
终端选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；
终端在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
2.根据权利要求1所述的动态自适应网络切换方法，其特征在于，终端轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，包括：
终端在其首次开机时，轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；或者，
终端在其开机完成注册及网络连接后正常运行的过程中，每隔预设时间判断当前可用网络小区的信号质量值的波动趋势，并在当前信号质量值的波动趋势超过预设阈值时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述对应关系表。
3.根据权利要求2所述的动态自适应网络切换方法，其特征在于，每隔预设时间判断当前可用网络小区的信号质量值的波动趋势，包括：
对测量期间的采样数据进行采样波动范围计算，判断当前的采样波动范围是否超过预设范围；
在采样数据的采样波动范围超过预设范围时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述对应关系表；
在采样数据的采样波动范围未超过预设范围时，无需启动再次轮询测量。
4.根据权利要求1所述的动态自适应网络切换方法，其特征在于，终端选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，包括：
终选选择当前信号质量最好的运营商的可用网络小区建立网络连接；或者，终端选择默认设置的运营商的可用网络小区建立网络连接。
5.根据权利要求1所述的动态自适应网络切换方法，其特征在于，终端实时监测其网络连接状态是否正常，包括：
监测与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量变化是否正常；
监测终端的数据业务运行状态是否正常；
监测终端的用户识别卡的服务状态是否正常；
当发生以下三种情况的至少其中之一时，确定其网络连接状态发生异常：
与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量变化异常；
终端的数据业务运行状态异常；
终端的用户识别卡的服务状态异常。
6.根据权利要求1所述的动态自适应网络切换方法，其特征在于，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，包括：
基于所述对应关系表，将所有运营商的所有可用网络小区按照相应信号质量值进行计算而得出运营商解排序和小区解排序；
终端在确定网络连接状态异常时，根据所述运营商解排序和所述小区解排序选择其中一个可用网络小区并进行再一次的网络连接。
7.一种用于动态自适应网络切换的终端，包括存储单元和处理单元，所述存储单元存储可在所述处理单元上运行的计算机程序，所述处理单元运行所述计算机程序时执行以下步骤：
轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；
选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，并实时监测其网络连接状态是否正常；
在确定其网络连接状态发生异常时，基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，以促使网络连接状态恢复正常。
8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述处理单元运行所述计算机程序时执行的步骤轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有运营商的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表，包括：
在其首次开机时，轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的原始数据，并建立可用网络小区和信号相关参数的对应关系表；或者，
在其开机完成注册及网络连接后正常运行的过程中，每隔预设时间判断当前可用网络小区的信号质量值的波动趋势，并在当前信号质量值的波动趋势超过预设阈值时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述对应关系表。
9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述处理单元运行所述计算机程序时执行的步骤每隔预设时间判断当前可用网络小区的信号质量值的波动趋势，包括：
对测量期间的采样数据进行采样波动范围计算，判断当前的采样波动范围是否超过预设范围；
在采样数据的采样波动范围超过预设范围时，重新轮询测量获得当前所在区域内终端硬件能够支持的所有可用网络小区的信号相关参数的实时数据，并利用该些实时数据更新所述对应关系表；
在采样数据的采样波动范围未超过预设范围时，无需启动再次轮询测量。
10.根据权利要求7所述的动态自适应网络切换方法，其特征在于，所述处理单元运行所述计算机程序时执行的步骤选择其中一运营商的可用网络小区建立网络连接，包括：
终选选择当前信号质量最好的运营商的可用网络小区建立网络连接；或者，终端选择默认设置的运营商的可用网络小区建立网络连接。
11.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述处理单元运行所述计算机程序时执行的步骤实时监测其网络连接状态是否正常，包括：
监测与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量变化是否正常；
监测终端的数据业务运行状态是否正常；
监测终端的用户识别卡的服务状态是否正常；
当发生以下三种情况的至少其中之一时，确定其网络连接状态发生异常：
与终端当前建立网络连接的可用网络小区的信号质量变化异常；
终端的数据业务运行状态异常；
终端的用户识别卡的服务状态异常。
12.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述处理单元运行所述计算机程序时执行的步骤基于所述对应关系表控制选择并切换至同一运营商的不同可用网络小区或者不同运营商的不同可用网络小区并进行再一次的网络连接，包括：
基于所述对应关系表，将所有运营商的所有可用网络小区按照相应的信号质量值进行计算而得出运营商解排序和小区解排序；
终端在确定网络连接状态异常时，根据所述运营商解排序和所述小区解排序选择其中一个可用网络小区并进行再一次的网络连接。
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