CN209089240U - 多sim卡多运营商网络融合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多SIM卡多运营商网络融合系统，包括具有外置SIM卡和内置SIM卡的设备终端，还包括与设备终端无线连接的后台系统。本实用新型通过双SIM卡切换机制，有效的减少了车主在使用中由于运营商基站网络覆盖不足带来的车联网设备的网络断线率，提高了车联网服务运行的成功率。

Description

多SIM卡多运营商网络融合系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体是指一种多SIM卡多运营商网络融合系统。

背景技术

现有的车载联网设备，通常只能搭载一张SIM卡，现阶段常见的中国联通和中国电信的SIM卡。在车载设备上，还未出现双SIM卡双运营商网络融合的应用，在车联网设备上使用单SIM卡单运营商网络在全国各地不能确保所有地方该运营商都有足够好的网络覆盖，不能确保车联网服务在全国各地都可以正常运行。在手机等设备上，双SIM的手机需要用户购买两张SIM卡，分别进行充值和续费，用户需要交两张SIM卡的费用。且需要手动选择使用哪张SIM卡进行上网，使用并不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统的车载联网设备所存在的上述缺陷，提供一种多SIM卡多运营商网络融合系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

多SIM卡多运营商网络融合系统，包括具有外置SIM卡和内置SIM卡的设备终端，还包括与设备终端无线连接的后台系统，所述外置SIM卡与内置SIM卡使用不同运营商的资费套餐；所述后台系统包括数据库，与数据库连接的后台切换模块，以及与后台切换模块连接的云端接口模块；所述云端接口模块通过无线网络与设备终端连接；

所述数据库：用于存储各地区所覆盖的各个运营商的网络信号强度参数和有限切换策略；

后台切换模块：用于根据数据库存储的有限切换策略向设备终端发送切换指令；

云端接口模块：用于向设备终端发送信号，并接收设备终端发送的信号；

所述设备终端包括客户端控制模块，与客户端控制模块连接的定位模块和RIL控制模块，以及与RIL控制模块连接的无线模块；所述客户端控制模块通过无线网络与云端接口模块连接，无线模块通过无线网络分别与内置SIM卡和外置SIM卡连接；

所述定位模块：用于获取设备终端的地理位置信息；

RIL控制模块：用于根据后台切换模块发出的切换指令，将内置SIM卡切换为使用状态；或，根据后台切换模块发出的切换指令，将外置SIM卡切换为使用状态；

客户端控制模块：用于向后台系统发送信号，并接收后台系统发送的信号；

无线模块：用于连接RIL控制模块、内置SIM卡以及外置SIM卡，以便RIL控制模块实现外置SIM卡和内置SIM卡的切换操作。

进一步的，所述RIL控制模块还用于根据设备终端所处区域中内置SIM卡和外置SIM卡所属的运营商的实时网络信号强度，实时的将内置SIM卡切换为使用状态或将外置SIM卡切换为使用状态，并将切换记录发送给后台系统；RIL控制模块同时将设备终端所处区域中内置SIM卡和外置SIM卡所属的运营商的实时网络信号强度参数发送给后台系统；

所述数据库还用于根据RIL控制模块发送的切换记录和设备终端所处区域中内置SIM卡和外置SIM卡所属的运营商的实时网络信号强度参数对存储在其内部的各区域的有限切换策略进行更新。

所述后台系统还包括与数据库连接的充值接口模块；

所述充值接口模块用于用户给外置SIM卡进行套餐充值；

所述数据库还用于储存套餐流量数据；

所述后台切换模块还用于对内置SIM卡和外置SIM卡进行套餐分配。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本实用新型通过双SIM卡切换机制，有效的减少了车主在使用中由于运营商基站网络覆盖不足带来的车联网设备的网络断线率，提高了车联网服务运行的成功率。车主只要付出一个套餐的费用，就可以无缝享受两个运营商网络的服务，极大的改善了在三四线城市和广大农村地区的网络使用体验。

附图说明

图1为本实用新型的多SIM卡多运营商网络融合系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例1

如图1所示，本实施例的多SIM卡多运营商网络融合系统，包括具有外置SIM卡和内置SIM卡的设备终端，与设备终端无线连接的后台系统。该设备终端可以是手机也可以是车载联网设备。

该内置SIM卡为贴片SIM卡，设备终端在出厂时该内置SIM卡已经被贴片到主板上，其与设备终端连为一体。该外置SIM卡为活动卡，其通过插入的方式插入到设备终的卡槽内，并可以更换。该外置SIM卡与内置SIM卡使用不同运营商的资费套餐，在本实施例中，该外置SIM卡为联通卡，内置SIM卡为电信卡。在使用时，该外置SIM卡、内置SIM卡以及设备终端三者之间建立绑定关系。

其中，所述后台系统包括数据库，与数据库连接的后台切换模块，以及与后台切换模块连接的云端接口模块；所述云端接口模块与设备终端通过无线网络连接。

具体的，数据库：用于存储各地区所覆盖的各个运营商的网络信号强度参数和有限切换策略。本实施例中外置SIM卡为联通卡，内置SIM卡为电信卡，因此数据库中至少存储有各个地区联通的网络信号强度参数和各个地区电信的网络信号强度参数；可根据实际情况在数据库中存储哪一家运营商的网络信号强度参数。在本实施例中，有限切换策略是指从联通切换到电信，即从外置SIM卡切换到内置SIM卡；或者，从电信切换到联通，即从内置SIM卡切换到外置SIM卡。

后台切换模块：用于根据数据库存储的有限切换策略向设备终端发送切换指令；即当设备终端所在区域的有限切换策略为从外置SIM卡切换到内置SIM卡时，后台切换模块发送外置SIM卡切换到内置SIM卡的切换指令给设备终端；当设备终端所在区域的有限切换策略为从内置SIM卡切换到外置SIM卡时，后台切换模块发送内置SIM卡切换到外置SIM卡的切换指令给设备终端。

云端接口模块：用于向设备终端发送信号，并接收设备终端发送的信号。

所述设备终端包括定位模块，RIL控制模块，客户端控制模块，无线模块，外置SIM卡以及内置SIM卡。该定位模块和RIL控制模块均与客户端控制模块相连接，无线模块与RIL控制模块连接，外置SIM卡和内置SIM卡均与无线模块连接，客户端控制模块则通过无线网络与云端接口模块连接。

定位模块：用于获取设备终端的地理位置信息。数据库根据设备终端的地理位置信息确认设备终端所在区域的有限切换策略。

RIL控制模块：用于根据后台切换模块发出的将外置SIM卡切换到内置SIM卡的切换指令，将内置SIM卡切换为使用状态；或，根据后台切换模块发出的将内置SIM卡切换到外置SIM卡的切换指令，将外置SIM卡切换为使用状态。

客户端控制模块：用于向后台系统发送信号，并接收后台系统发送的信号。

无线模块：用于连接RIL控制模块、内置SIM卡以及外置SIM卡，以便RIL控制模块实现外置SIM卡和内置SIM卡的切换操作。即当需要将外置SIM卡切换为内置SIM卡时，RIL控制模块通过无线模块将内置SIM卡切换为使用状态；当需要将内置SIM卡切换为外置SIM卡时，RIL控制模块通过无线模块将外置SIM卡切换为使用状态。

工作时定位模块获取设备终端的地理位置信息，通过客户端控制模块将地理位置信息以送给后台系统，后台系统中的数据库根据该设备终端的地理位置信息确认该位置联通和电信两大运营商的网络信号强度，并确认该位置的有限切换策略，即确认该位置是优先使用联通网络还是优先使用电信网络；假如设备终端使用的是外置SIM卡时，当该设备终端所处的位置优先使用电信网络，后台切换模块则发送将外置SIM卡切换为内置SIM卡的切换指令给设备终端，RIL控制模块则将外置SIM卡切换为内置SIM卡；当该设备终端所处的位置优先使用联通卡时，后台切换模块则不发送切换指令给设备终端，设备终端继续使用外置SIM卡。

作为一种优选，本实施例中的RIL控制模块还用于根据设备终端所处区域中联通和电信的实时网络信号强度，实时的将内置SIM卡切换为使用状态或将外置SIM卡切换为使用状态，并将切换记录发送给后台系统；即假设设备终端使用的是外置SIM卡时，当设备终端所在的位置联通网络低于通讯所需的强度而出现网络不通畅的情况时，RIL控制模块将外置SIM卡切换为内置SIM卡，设备终端搜索电信网络，当内置SIM卡正常使用后RIL控制模块向后台系统发送一次外置SIM卡成功切换为内置SIM卡的切换记录；如切换为内置SIM卡后，内置SIM卡无法搜索到电信网络，则RIL控制模块重新将内置SIM卡切换回外置SIM卡，等网络通畅后RIL控制模块发送两次未成功的切换记录给后台系统。

因此，设备终端可以根据实际的搜网情况对内置SIM卡和外置SIM卡进行切换。比如在某一个区域，虽然整体上联通的信号覆盖比电信好，但是在某些位置，比如某个停车场的角度，可能会出现联通网络没有信号而电信网络有信号的情况，这样当设备终端发现无法连上后台系统给出的首选网络，即外置SIM卡的联通网络时，可以去尝试连接内置SIM卡对应的电信网络，从而使得用户只要处于任何一家运营商有覆盖的区域，都可以正常使用。

另外，该RIL控制模块还将设备终端所处区域中联通和电信这两家运营商的实时网络信号强度参数发送给后台系统。

相应的，数据库还用于根据RIL控制模块发送的设备终端在该位置的切换记录和该位置上，联通和电信两家运营商的实时网络信号强度参数对存储在其内部的各区域的有限切换策略进行更新，使后台切换模块能够更准确的对设备终端的SIM卡进行切换。

作为一种优选，该后台系统还包括充值接口模块，该充值接口模块与数据库连接。

具体的，该充值接口模块用于用户给外置SIM卡进行套餐充值；所述数据库还用于储存套餐流量数据；所述后台切换模块还用于对内置SIM卡和外置SIM卡进行套餐分配。

因为用户终端设备上的内置SIM卡和外置SIM卡分别属于不同的运营商，因此，在运营商侧，不可能使这两张SIM卡真正共享一个套餐。本实施例要求分别在两个运营商下面实现流量池运营。假设内置SIM卡为电信卡、外置SIM卡为联通卡，SIM卡的发卡方分别需要和电信、联通建立流量池运营服务。所谓流量池，就是说发卡方从运营商处批量购买流量，然后把购买的总的流量，分配到SIM卡和外置SIM卡上，这种分配的方式可以是平均分配，也可以是不平均的分配。这样，每张SIM卡上分配到的流量，就变成了一个虚拟的套餐。用户向发卡方支付流量费用，就获取了这个虚拟套餐。这个虚拟套餐是流量池的一部分，所有SIM卡的虚拟套餐叠加之和不能大于流量池的大小。

实施例2

本实施例为实施例1中的多SIM卡多运营商网络融合系统的SIM卡切换方法，其具体包括以下步骤：

S1、数据库更新；更新数据库中各地区所覆盖的各个运营商的网络信号参数和有限切换策略。

通过自学习机制在运营的过程中采集用户设备终端上传的运营商网络信号强度和SIM卡切换频次数据，进行数据库迭代更新，具体包括以下步骤：

a、初始化数据库，以每一平方公里区域为单位将网络覆盖的地区标记若干个数据点，每个数据点记录了该范围的基站、基站平均信号强度以及有限切换策略；数据库经过初始化，其每个数据点中基站和基站平均信号强度均为空，需要通过后续步骤进行添加和更新。数据库初始化后需要设定有限切换策略，例如以黑河-腾冲线为界，在黑河-腾冲线以东设置为外置SIM卡优先，即联通卡优先；在黑河-腾冲线以西设置为内置SIM卡优先，即电信卡优先。

b、从设备终端获取每个区域中联通、电信两家运营商的实时网络信号强度参数，如果某一区域内有多个小区的情况，取各个小区的网络信号强度平均值；同时根据联通、电信两家运营商的实时网络信号强度参数计算该区域网络信号强度的影响因子p；其中，p＝外置SIM卡的平均网络信号强度—内置SIM卡的平均网络信号强度。

c、从设备终端获取每个区域中设备终端的主动切换记录，其包括切换成功的记录和切换失败的记录；同时根据设备终端的主动切换记录计算各个区域设备终端主动切换影响因子q；其中，q＝内置SIM卡切换到外置SIM卡的次数—外置SIM卡切换到内置SIM卡的次数。

d、计算迭代函数f，根据迭代函数f更新数据库中每个区域的有限切换策略；当代函数f＞0时有限切换策略为优先选择外置SIM卡，当代函数f＜0时则有限切换策略为优先选择内置SIM卡；其中，f＝a*p+b*q，a和b均为归一化参数。

S2、后台端切换；后台系统获取设备终端的地理位置信号，并根据数据库中该设备终端所处区域的有限切换策略来切换内置SIM卡和外置SIM卡的使用状态。假设设备终端使用的是外置SIM卡，即使用联通卡，如果数据库中存储的设备终端所处的位置的有限切换策略为外置SIM卡切换为内置SIM卡，则后台切换模块发送将外置SIM卡切换为内置SIM卡的切换指令给设备终端，RIL控制模块则将外置SIM卡切换为内置SIM卡；如果数据库中存储的设备终端所处的位置的有限切换策略为优先选择外置SIM卡，后台切换模块则不发送切换指令给设备终端。

S3、后台端切换后，设备终端根据实际网络情况进行主动切换；具体的，根据设备终端所处位置联通、电信两家运营商的实时网络信号强度，实时切换内置SIM卡和外置SIM卡的使用状态；并将设备终端所处位置各运营商的实时网络信号强度参数和设备终端主动切换记录存入数据库，返回步骤S1。

即假设设备终端使用的是外置SIM卡，当设备终端所在的位置联通网络低于通讯所需的强度而出现网络不通畅的情况时，RIL控制模块将外置SIM卡切换为内置SIM卡，设备终端搜索电信网络，当内置SIM卡正常使用后RIL控制模块向后台系统发送一次外置SIM卡成功切换为内置SIM卡的切换记录；如果切换为内置SIM卡后，内置SIM卡无法搜索到电信网络，则RIL控制模块重新将内置SIM卡切换回外置SIM卡，等网络通畅后RIL控制模块发送两次未成功的切换记录给后台系统；后台系统根据设备终端发送的网络信号强度参数和设备终端主动切换记录来更新数据库。

假设设备端使用的是内置SIM卡，当设备终端所在的位置电信网络低于通讯所需的强度而出现网络不通畅的情况时，RIL控制模块判断外置SIM卡是否有插入设备终端，如果未插入外置SIM卡，则不进行SIM卡切换；如果有插入外置卡，则RIL控制模块将内置SIM卡切换为外置SIM卡重新搜索网络信号，当外置SIM卡正常使用后RIL控制模块向后台系统发送一次内置SIM卡成功切换为外置SIM卡的切换记录；如果切换为外置SIM卡后，外置SIM卡无法搜索到联通网络，则RIL控制模块重新将外置SIM卡切换回内置SIM卡，等网络通畅后RIL控制模块发送两次未成功的切换记录给后台系统；后台系统根据设备终端发送的网络信号强度参数和设备终端主动切换记录来更新数据库。

设备终端在使用前需先设置默认使用的SIM卡，另外，系统在进行SIM卡切换时，需要获取外置SIM卡和内置SIM卡的状态，即RIL控制模块需要对系统进行初始化；具体的，开机时RIL控制模块首先将外置SIM卡切换为使用状态，查询外置SIM卡是否已插入，如果已插入，则等待外置SIM卡初始化完成，并获取外置SIM卡的ICCID。因为外置SIM卡是可更换的，因此每次开机时必须重新查询外置SIM卡的ICCID。然后查询系统是否有内置SIM卡的ICCID记录，如果没有内置SIM卡的ICCID记录则切换到内置SIM卡，等待内置SIM卡初始化完成，并获取内置SIM卡的ICCID；如果已经有内置SIM卡的ICCID记录，则获取当前设置的默认使用的SIM卡和实际使用的SIM卡的使用状态，如果实际使用的SIM卡不是设置的优先使用的SIM卡，则切换到设置的默认使用SIM卡，进入正常RIL初始化流程。

实施例3

本实施例为实施例1的多SIM卡多运营商网络融合系统的充值计费方法，其具体包括以下步骤：

(1)建立内置SIM卡、外置SIM卡以及设备终端的绑定关系。在双SIM卡融合方案下，由于用户可能在两张SIM卡之间来回切换，后台系统不能简单的把一个套餐赋予一张SIM卡上，而是需要在两张SIM卡上计算套餐。在实现这个算法时，需要后台系统从客户端获取内外SIM卡的ICCID，并存储在服务器端，根据取内外SIM卡的ICCID建立内置SIM卡、外置SIM卡以及设备终端的绑定关系；具体的步骤如下：

(1.1)后台系统向设备终端获取内置SIM卡的ICCID识别码和设备终端的IMEI识别号；设备终端在出厂时，内置的SIM卡已经被贴片到了主板上，因此在设备终端出货时，内置SIM卡的ICCID和设备的IMEI的绑定关系已经确定，并且在生产过程中给到了后台系统。

(1.2)后台系统向设备终端获取外置SIM卡的ICCID识别码；当用户购买了设备终端，在使用设备终端的过程中，插入了一张外置SIM卡以后，外置SIM卡的ICCID立即被发给后台系统。

(1.3)根据获取的内置SIM卡的ICCID识别码、设备终端的IMEI识别号以及外置SIM卡的ICCID识别码得到内置SIM卡、设备终端以及外置SIM卡的绑定关系。如果用户是在关机的时候插入外置SIM卡，那么绑定的关系不能立即建立，而是要等到下一次用户开机的时候才能在后台系统绑定。当绑定关系建立以后，外置SIM卡就被后台激活处于可用的状态。

另外，当用户把外置SIM卡从设备终端中拔出时，需要解除绑定关系，并把外置SIM卡置于停机状态。这是为了限制用户同时使用两张SIM卡或者把SIM卡用于未被授权的其他业务场景。同时，只有在拔出外置SIM卡后解除授权，才能保证用户在插入一张新的外置SIM卡时，能继续使用双SIM卡融合方案，否则，由于老的SIM卡未解绑，新的外置SIM卡无法和内置SIM卡绑定。当用户在使用机器的过程中，拔出外置SIM卡时，拔出的消息会立即发给后台系统，后台系统可以立即解除绑定关系。如果用户拔出外置SIM卡时设备处于关闭状态，那么下次用户启动设备终端时，设备终端发现外置SIM卡已经被拔出，也可以立即通知后台系统解除绑定并停机外置SIM卡。或者当用户把外置SIM卡插入其他的可联网设备企图使用时，发卡方的计费后台也可以用运营商后台得到外置SIM卡注册到其他IMEI号的设备上的通知，从而立即出发解除绑定和停卡的操作。

通过这样的绑定和解除绑定的操作，可以保证外置SIM卡在生命期内和用户使用的正确设备建立绑定关系，从而共享一个套餐。

(2)对外置SIM卡充值资费套餐，并将资费套餐分配给内置SIM卡和外置SIM卡。因为用户终端设备上的内置SIM卡和外置SIM卡分别属于不同的运营商，因此，在运营商侧，不可能使这两张SIM卡真正共享一个套餐。本实施例要求分别在两个运营商下面实现流量池运营。假设内置SIM卡为电信卡、外置SIM卡为联通卡，SIM卡的发卡方分别需要和电信、联通建立流量池运营服务。所谓流量池，就是说发卡方从运营商处批量购买流量，然后把购买的总的流量，分配到SIM卡和外置SIM卡上，这种分配的方式可以是平均分配，也可以是不平均的分配。这样，每张SIM卡上分配到的流量，就变成了一个虚拟的套餐。用户向发卡方支付流量费用，就获取了这个虚拟套餐。这个虚拟套餐是流量池的一部分，所有SIM卡的虚拟套餐叠加之和不能大于流量池的大小。

(3)计算外置SIM卡和内置SIM卡所使用的流量总和是否大于所充值的资费套餐流量；否，外置SIM卡和内置SIM卡均正常使用；是，外置SIM卡和内置SIM卡同时停卡，并执行步骤(4)；

(4)重新对外置SIM卡充值资费套餐，并计算内置SIM卡和外置SIM卡所使用的流量总和是否大于重新充值的资费套餐；是，内置SIM卡和外置SIM卡均不开卡；否，内置SIM卡和外置SIM卡同时开卡。

如上所述，便可很好的实现本实用新型。

Claims (3)

1.多SIM卡多运营商网络融合系统，包括具有外置SIM卡和内置SIM卡的设备终端，其特征在于，还包括与设备终端无线连接的后台系统，所述外置SIM卡与内置SIM卡使用不同运营商的资费套餐；所述后台系统包括数据库，与数据库连接的后台切换模块，以及与后台切换模块连接的云端接口模块；所述云端接口模块通过无线网络与设备终端连接；

所述数据库：用于存储各地区所覆盖的各个运营商的网络信号强度参数和有限切换策略；

后台切换模块：用于根据数据库存储的有限切换策略向设备终端发送切换指令；

云端接口模块：用于向设备终端发送信号，并接收设备终端发送的信号；

所述设备终端包括客户端控制模块，与客户端控制模块连接的定位模块和RIL控制模块，以及与RIL控制模块连接的无线模块；所述客户端控制模块通过无线网络与云端接口模块连接，无线模块通过无线网络分别与内置SIM卡和外置SIM卡连接；

所述定位模块：用于获取设备终端的地理位置信息；

RIL控制模块：用于根据后台切换模块发出的切换指令，将内置SIM卡切换为使用状态；或，根据后台切换模块发出的切换指令，将外置SIM卡切换为使用状态；

客户端控制模块：用于向后台系统发送信号，并接收后台系统发送的信号；

无线模块：用于连接RIL控制模块、内置SIM卡以及外置SIM卡，以便RIL控制模块实现外置SIM卡和内置SIM卡的切换操作。

2.根据权利要求1所述的多SIM卡多运营商网络融合系统，其特征在于，所述RIL控制模块还用于根据设备终端所处区域中内置SIM卡和外置SIM卡所属的运营商的实时网络信号强度，实时的将内置SIM卡切换为使用状态或将外置SIM卡切换为使用状态，并将切换记录发送给后台系统；RIL控制模块同时将设备终端所处区域中内置SIM卡和外置SIM卡所属的运营商的实时网络信号强度参数发送给后台系统；

所述数据库还用于根据RIL控制模块发送的切换记录和设备终端所处区域中内置SIM卡和外置SIM卡所属的运营商的实时网络信号强度参数对存储在其内部的各区域的有限切换策略进行更新。

3.根据权利要求1或2所述的多SIM卡多运营商网络融合系统，其特征在于，所述后台系统还包括与数据库连接的充值接口模块；

所述充值接口模块用于用户给外置SIM卡进行套餐充值；

所述数据库还用于储存套餐流量数据；

所述后台切换模块还用于对内置SIM卡和外置SIM卡进行套餐分配。