WO2007104183A1 - Protocol stack software system of mobile terminal and method thereof for searching mobile communication network - Google Patents

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WO2007104183A1
WO2007104183A1 PCT/CN2006/000399 CN2006000399W WO2007104183A1 WO 2007104183 A1 WO2007104183 A1 WO 2007104183A1 CN 2006000399 W CN2006000399 W CN 2006000399W WO 2007104183 A1 WO2007104183 A1 WO 2007104183A1
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mobile terminal
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communication network
module
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Yuanqing Shi
Bing Yu
Peigang You
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ZTE Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal, and more particularly to a protocol stack software system in a mobile terminal and a method of the mobile terminal searching for a mobile communication network.
  • the protocol stack system of the mobile terminal can be divided into an operation subsystem, a universal user identification module (USIM) management module, a user interface module, a non-access stratum (NAS) module, a radio resource management module, a link management module, and An operation and maintenance module or the like, wherein the functions of the NAS layer include: mobility management (MM/GMM) for performing location registration of a mobile terminal in a mobile communication system (including a circuit switched communication system and a packet switched communication system); call management, Negotiation and voice/data flow management for performing call signaling procedures; supplementary services for performing registration, activation, setting passwords, deactivation, etc., non-call-related services; short message service, for performing short message call And the terminal call signaling negotiation and short message transmission and reception.
  • MMM/GMM mobility management
  • TD-SCDMA technology and GSM/GPRS and WCDMA technologies can be fully compatible at the NAS layer, and in mobility management/GPRS mobility management (MM/GMM), call control/session management ( The NAS layer functions such as CC/SM), Short Message Service (SMS), and Supplementary Service (SS) are completely shared.
  • MM/GMM mobility management/GPRS mobility management
  • SS Supplementary Service
  • the process of cell reselection and/or network search may be initiated.
  • the start of these processes requires the MM or GMM to meet certain conditions and will affect the state of the MM or GMM.
  • the general location area update of the MM or GMM is caused by the change of the system information prompt location area, and the system information is sent to the NAS every time the cell is replaced, so the system information with the cell change and the location area unchanged is also sent. To the NAS, this increases the overhead of processing this information by the MM or GMM.
  • British Patent GB 2365261 published on February 13, 2002, proposes a mobile station search network solution that controls the mobile station to be powered on or roaming in other public land mobile communication networks (PLMN) by setting a controller in the mobile station.
  • PLMN public land mobile communication networks
  • the solution does not give the difference between the mobile station search network in different search network modes, and does not specifically describe how to select other PLMNo.
  • the function of the controller is limited to searching for PLMN, and there is no indication how to control the NAS layer for network search. And registration, there is no description of how to control the registration of the location area after the MM or GMM finds and hosts the network.
  • the WO2005053202 patent application published on Jun. 9, 2005 also provides a method for a wireless communication device to search for a home network while roaming. This method is only a part of the network search process and does not solve the above technical problem. Summary of the invention
  • a protocol stack software system for a mobile terminal including a universal subscriber identity module management module, a subscriber identity module, a non-access stratum, and an access layer, wherein the non-access stratum includes a mobility management module.
  • the non-access stratum further includes: a network search module, configured to control selection of the mobile communication network and control registration of the mobile terminal on the selected mobile communication network.
  • a method for manually searching a mobile communication network by a mobile terminal having a protocol stack software system as described above comprising the steps of:
  • the network search module of the mobile terminal acquires information about the last successfully registered mobile communication network in the universal user identification module;
  • the mobile terminal attempts to register on the last successfully registered mobile communication network; if the mobile terminal successfully camps on the cell, the network search module acquires current location area information;
  • the network search module compares the current location area information with the location area information in the universal subscriber identity module; If the location area changes, the network search module requests a location update from the mobility management module; if the location area does not change, the network search module requests the attach process according to the system information request; if the network search module does not obtain the mobile communication with the last successful registration If the network related information or the mobile terminal fails to register, the network search module provides the user of the mobile terminal with a list of available mobile communication networks;
  • the user specifies a network in the list as a new mobile communication network
  • the network search module searches for a new mobile communication network according to the user's designation
  • the mobile terminal attempts to register on a new mobile communication network
  • the network search module checks whether the report information from the access layer includes the last successful registration. Information about mobile communication networks;
  • a method for automatically searching a mobile communication network by a mobile terminal having a protocol stack software system as described above comprising the steps of:
  • the network search module of the mobile terminal acquires information about the last successfully registered mobile communication network in the universal user identification module;
  • the mobile terminal attempts to register on the mobile communication network that was successfully registered with the last time; if the mobile terminal successfully camps on the cell, the network search module acquires current location area information;
  • the network search module compares the current location area information with the location area information in the universal subscriber identity module
  • the network search module requests a location update from the mobility management module; if the location area does not change, the network search module requests the attach process according to the system information request; if the network search module does not obtain the mobile communication with the last successful registration If the network related information or the mobile terminal fails to register, the network search module searches for a new mobile communication network according to the priority order of the mobile communication network according to the list of available mobile communication networks;
  • the mobile terminal attempts to register on a new mobile communication network; If there is no mobile communication network available in the list or the mobile terminal loses coverage, the network search module checks whether the report information from the access layer includes information related to the last successfully registered mobile communication network;
  • the above steps are repeated.
  • the network search function of the non-access stratum can be separated, so that the architecture of the non-access stratum is more clear, wherein the network search module is specifically used to control the network search and network registration process, and the mobile The sex management module is used for mobility management and is responsible for maintaining the connection of upper-layer services.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a protocol stack software system of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart of a method for manually searching a mobile communication network by a mobile terminal having the protocol stack software system shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a state diagram of the network search module in the embodiment shown in Figure 2;
  • FIG. 4 is a flow chart of a method for automatically searching a mobile communication network by a mobile terminal having the protocol stack software system shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a state diagram of the network search module in the embodiment shown in Figure 4. detailed description
  • the protocol stack software system 10 of the mobile terminal of this embodiment includes a universal subscriber identity module (USIM) management module 11, a non-access stratum 12, a user interface module 13, and an access layer 15, wherein the USIM management module 11.
  • the user interface module 13 and the access layer 15 are respectively connected to the non-access stratum 12 through corresponding interfaces.
  • the access layer 15 includes radio resources.
  • a control (RRC) module 150 and a radio resource management (RR/GRR) module 152 are configured to process signaling between the mobile terminal and the radio access network at the network layer control plane.
  • the non-access stratum 12 includes a mobility management module 120 and a network search module 125, wherein the mobility management module 120 is configured to perform mobility management of the mobile terminal, such as location registration of the mobile terminal on a circuit switched communication system or a packet switched communication system.
  • the mobility management module 120 is represented by MM in the GSM system and represented by GMM in the GPRS system; the network search module 125 is configured to control selection of the mobile communication network and control registration of the mobile terminal on the selected mobile communication network, including
  • the access layer 15 interacts with the control information and interacts with the mobility management module 120 to control the information.
  • the network search module 125 blocks the change of the cell to the mobility management module 120, and sends the location update request to the mobility management module 120 for the booting, card insertion, location area change, and the like. For the shutdown, the card is removed, etc., the request is sent to the mobility management module 120.
  • the network search module 125 also proxies the process of cell reselection or network reselection initiated by the mobility management module 120 in certain process exception handling.
  • the network search module 125 also sends a request for network registration to the corresponding module of the access layer 15 according to the supported wireless access technology to meet the multi-mode requirements.
  • the network search module 125 includes a first interface 151 for interacting with the USIM management module 11; a second interface 152 for interacting with the user interface module 13; and a third interface 153 for accessing the layer 15.
  • the RRC module 150 exchanges messages related to the search and cell camping of the mobile communication network;
  • the fourth interface 154 is configured to exchange information about the location update, de-attachment, and cell reselection with the mobility management module 120;
  • the first memory 155 For storing information related to the last successfully registered mobile communication network; a second memory 156 for storing a list of available mobile communication networks.
  • the first interface 151 of the network search module 125 performs message interaction with the USIM management module 11, for example, the first interface 151 obtains information about the last successfully registered mobile communication network from the USIM card through the USIM management module 11. It is then stored in the first memory 155.
  • the network search module 125 performs a message with the user interface module 13 through the second interface 152.
  • Mutual including power on/off messages, network reselection requests from users, lists of available mobile communication networks, current network search status, and the like.
  • the third interface 153 is an interface for the network search module 125 to interact with the radio resource control module 150 of the access layer 15 for mainly interacting with messages related to network search and cell camping.
  • the network search module 125 sends a request for network search to the RRC module 150
  • the RRC module 150 reports a list of available mobile communication networks according to the request
  • the network search module 125 stores it in the second memory 156 after receiving it.
  • the network search module 125 sends a request for cell camping based on the mode of the search network and whether the USIM card is valid.
  • the modes of searching for a network include two types: manual search and automatic search: in the case of manually searching for a network, a mobile communication network is specified by a user from a list of available mobile communication networks; in the case of automatic search for a network, according to available The list of mobile communication networks is searched sequentially according to the priority of the mobile communication network.
  • the RRC module 150 After completing the cell camping or cell reselection, the RRC module 150 returns a response to the above camping status and system information, and the network search module 125 obtains the location area change information and other control information therefrom.
  • the RRC module 150 When the mobile terminal loses coverage in the connected state, the RRC module 150 notifies the network search module 125 through the third interface 153, and can also report the list of available mobile communication networks at the same time.
  • the network search module 125 interacts with the mobility management module 120 via the fourth interface 154, such as requests and responses for location updates, requests and responses to attachments, and the like.
  • the fourth interface 154 can also perform functions such as state transition, cell reselection, and the like of the mobility management module 120.
  • the network search module 125 may further include a timer for timing in the case where the mobile communication network registered by the mobile terminal is not the mobile communication network of the mobile terminal to trigger a search for its home mobile communication network.
  • the network search function is implemented by an independent module, which can alleviate the overhead of the mobility management module processing certain system information, and the protocol stack is obtained.
  • the architecture of the non-access stratum in the software system is clearer.
  • FIG. 2 is a flow chart of a method for a mobile terminal to manually search a mobile communication network according to an embodiment of the present invention, wherein the mobile terminal has a protocol stack software system 10 as shown in FIG.
  • the following is a combination of the state diagrams of the network search module shown in FIG. 2 and FIG.
  • a method of manually searching a mobile communication network by a mobile terminal is described in detail.
  • the mobile communication network is a Public Land Mobile Communication Network (PLMN).
  • PLMN Public Land Mobile Communication Network
  • the network search module itself can be maintained by a set of state machines and logically corresponds to a manual search network mode and an automatic search network mode.
  • the network search module enters an initial state of NULL.
  • the mobile terminal detects whether the USIM card exists. If the USIM card exists, the network search module acquires information about the last successfully registered mobile communication network from the USIM card (step 201), which is RPLMN information in this embodiment. If the network search module does not obtain the RPLMN information, the network search module "is not on the PLMN, the state is waiting for the user to specify a new PLMN. If the network search module obtains the RPLMN information, the mobile terminal attempts the last successfully registered mobile communication network. Registration is performed (step 203), at which time the network search module "try to register the RPLMN" status.
  • the network search module In the "attempt to register RPLMN" state, if the mobile terminal's cell camping in the RPLMN fails, the network search module enters a "waiting" state. If the cell of the mobile terminal in the RPLMN is successfully camped, the network search module obtains the current location area information from the system information reported by the RRC module (step 205). Then, the current location area information is compared with the location area information stored in the USIM card (step 207). If the location area changes, the network search module requests the mobility management module to perform location update (step 209), the mobility management module. The location update operation is performed upon receipt. If a network side rejection occurs during the location update process, the network search module enters a "no SIM card" state. If the location area does not change, the network search module looks up the ATT identifier in the system information and requests the access layer to perform an attach procedure (step 210).
  • the network search module If the mobile terminal is successfully registered, the network search module "on the PLMN" status. In this state, if the mobile terminal loses coverage in the connected state and the access layer reports that there is no optional mobile communication network, the network search module enters a "waiting" state; if a network side rejection occurs during the location update process, the network searches The module enters the "no SIM card” state; if the network side rejects during the location update process and waits for the user to select another optional mobile communication network, the network search module is "not on the PLMN" state.
  • the network search module enters the "not on PLMN" state to wait for the user to specify a new PLMN.
  • the network search module provides a list of available mobile communication networks and displays to the user of the mobile terminal via the user interface module (step 212), the user specifies a PLMN in the list as the new PLMN (Step 214).
  • the network search module enters an "attempt to register PLMN” state, and the mobile terminal attempts to register on the new PLMN (step 216). If the cell of the mobile terminal in the new PLMN camps successfully, steps 205 to 210 are performed. If the registration is successful, the network search module enters "on the PLMN, status. If the registration fails, the network search module enters again" not on the PLMN, state, performing steps 212 through 216.
  • the network search module enters a "waiting" state, in which state the network search module checks whether the report information from the access layer contains RPLMN information. (Step 218) If the report information includes RPLMN information, the network search module "try to register the RPLMN" status, and repeat the above steps. If the reported information does not contain RPLMN information, the network search module enters the "not on PLMN" state, providing the user with a list of available mobile communication networks to select.
  • the network search module 3 ⁇ 4 ⁇ "no SIM card” status In the "no SIM card” state, if the user inserts a USIM card and there is PLMN information, the network search module "try to register the RPLMN” status; if the user inserts the USIM card but does not have RPLM information, the network search module "try to register the PLMN” status.
  • the method further includes: if the mobile terminal is powered off or the USIM card is taken out, the network search module sends a de-attach request to the mobility management module to perform the de-attachment process, and enters a "no SIM card” state.
  • the network search module can control the process of network search and cell camping, and the reselected network can be designated by the user.
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for a mobile terminal to automatically search a mobile communication network according to an embodiment of the present invention, wherein the mobile terminal has a protocol stack software system as shown in FIG. 1.
  • the following is a detailed description of the state diagram of the network search module shown in FIG. 4 and FIG. A method for automatically searching a mobile communication network by a mobile terminal.
  • the network search module enters an initial state of NULL.
  • the mobile terminal detects whether the USIM card exists. If the USIM card exists, the network search module acquires information about the last successfully registered mobile communication network from the USIM card (step 401), which in this embodiment is RPLMN information. If the network search module does not obtain the RPLMN information, the network search module enters the "Try to register FLMN" status. If the network search module obtains RPLM information, the mobile terminal attempts to register on the last successfully registered mobile communication network (step 403), at which time the network search module attempts to register the RPLMN "state.
  • the network search module acquires the current location area information from the system information reported by the RRC module (step 405). Then, the current location area information is compared with the location area information stored in the USIM card (step 407). If the location area changes, the network search module requests the mobility management module to perform location update (step 409), the mobility management module. The location update operation is performed upon receipt. If the location update is rejected, the network search module enters the "no SIM card" state. If the location area does not change, the network search module looks at the ATT identifier in the system information and requests the access layer to perform an attach procedure (step 410).
  • the network search module If the mobile terminal is successfully registered, the network search module "on the PLMN" status. In this state, if the mobile terminal is rejected when requesting location update, or if the coverage is lost in the connected state but there is an available mobile communication network, or the user initiates reselection, the network search module enters the "Try to register PLMN" state. If the mobile terminal loses coverage in the connected state and no mobile communication network is available, the network search module "waits" state.
  • the network search module "try to register the PLMN" status. In this state, the network search module sequentially searches for the PLMN in accordance with the priority order of the PLMN based on the list of available mobile communication networks, and the mobile terminal attempts to register on the searched PLMN (step 412). If the mobile terminal successfully camps on the cell in the searched PLMN, steps 405 through 410 are performed. In the process of the mobile terminal attempting to register, if the mobile terminal cannot search for any cell camping, the network search The cable module enters the "waiting" state. If the mobile terminal successfully registers on a certain PLMN, the network search module enters the "on the PLMN" state.
  • the network search module checks whether the report information from the access layer contains RPLMN information (step 414). If the RPLMN information is included in the report information, the network search module enters the "Try to register RPLMN" state, and the above steps are repeated. If the RPLMN information is not included in the report information, the network search module "try to register the PLMN" status.
  • the network search module When the mobile terminal does not detect the USIM card, the network search module: ⁇ "no SIM card” status, waiting for the user to insert the USIM card. If the user inserts the USIM card and the network search module can obtain the RPLMN information from the USIM card, the network search module enters the "Try to register RPLMN" status; if the network search module does not obtain the RPLMN information, it enters the "Try Registration PLMN" status.
  • the method further includes: when the mobile terminal is successfully registered, that is, when the network search module is in the "on the PLMN" state, if the PLMN registered by the mobile terminal is not its home PLMN, when the registration is successful, That is, the timer is started (step 420). When the timer expires, the network search module enters a "search home PLMN" state, searches for the home PLMN of the mobile terminal (step 422), and if the home PLMN is searched, the mobile terminal attempts to register on the home PLMN ( Step 424).
  • the network search module enters the "on PLMN” state; if the mobile terminal fails to register on its home PLMN, the mobile terminal re-attempts to register on the previously registered mobile communication network (step 426).
  • the network search module is in the "Search Home PLMN” state, if the previously registered PLMN is not available, the network search module 3 "waits" state.
  • the method further includes: if the network search module is in the "attempt to register the PLMN" state, if the mobile terminal fails to register on all the PLMNs in the list, then the first successful resident PLMN is selected. Residing, the mobile terminal enters a restricted state, and the network search module enters a "attempt location update" state, in which state, if the location area change causes the mobile terminal to successfully register on a PLMN in the list, the network search module Enter "on the PLMN, state. When the network search module is on the PLMN, state, if the location area changes When the location update of the mobile terminal fails, the network search module enters the "attempt location update" state.
  • the method further includes: if the mobile terminal is powered off or the USIM card is removed, the network search module sends a de-attach request to the mobility management module to perform the de-attachment process, and the network search module enters a "no SIM card" state.
  • the network search module can control the process of network search and cell camping, and automatically select available mobile communication networks in order of priority.
  • the present invention is applicable to a TD-SCDMA mobile terminal in a third generation mobile communication system.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

移动终端的协议栈软件系统及其搜索移动通信网络的方法
技术领域
本发明涉及移动终端， 具体地说， 涉及移动终端中的协议栈软件系统 以及移动终端搜索移动通信网络的方法。 背景技术
目前， 移动终端的协议栈系统按照功能可划分为操作子系统、 通用用 户识别模块 ( USIM )管理模块、 用户接口模块、 非接入层 ( NAS )模块、 无线资源管理模块、链路管理模块和操作维护模块等，其中 NAS层的功能 包括： 移动性管理（MM/GMM ) , 用于执行移动终端在移动通信系统中 的位置登记（包括电路交换通信系统和分组交换通信系统） ； 呼叫管理， 用于执行呼叫信令流程的协商和语音 /数据流的管理； 补充业务， 用于执行 登记、 激活、 设置密码、 去激活等与呼叫无关的业务； 短消息业务， 用于 执行短消息起呼和终呼的信令协商和短消息的收发。 在现有的移动通信技 术中， TD-SCDMA技术与 GSM/GPRS、 WCDMA技术在 NAS层上可以 完全兼容， 并且在移动性管理 /GPRS移动性管理（MM/GMM ) 、 呼叫控 制 /会话管理（CC/SM ) 、 短消息业务（SMS ) 、 补充业务（SS )等 NAS 层功能上完全共用。
在 MM或 GMM的过程中，可能启动小区重选和 /或搜索网络的过程， 这些过程的启动需要 MM或 GMM满足一定的条件， 并且将影响 MM或 GMM的状态。 MM或 GMM的一般的位置区更新都是由系统信息提示位 置区变化而引起的， 而系统信息在每次更换小区时都会发送给 NAS, 因此 小区变化而位置区不变的系统信息也会发送到 NAS， 这增加了 MM 或 GMM处理这些信息的开销。
2002年 2月 13日公开的英国专利 GB2365261提出了一种移动台搜索 网络的解决方案， 该解决方案通过在移动台中设置控制器而控制移动台在 开机或漫游在其它公用陆地移动通信网络（ PLMN )时搜索归属 PLMN并 在该归属 PLMN中登记， 如杲没有找到归属 PLMN, 则选择其它 PLMN 登记。 该解决方案中没有给出在不同的搜索网络模式下移动台搜索网络的 区别， 也没有具体描述如何选择其它的 PLMNo 另外， 控制器的功能仅限 于搜索 PLMN, 没有说明如何控制 NAS层进行网络搜索和登记， 也没有 说明如何控制 MM或 GMM在找到并驻留网络后发起位置区的登记。
2005年 6月 9日公开的 WO2005053202专利申请也提供了一种无线通 信设备在漫游时搜索归属网络的方法， 该方法仅仅是网络搜索过程的一部 分， 也没有解决上述的技术问题。 发明内容
本发明正是基于上述技术问题而提出的， 其目的在于提供一种移动终 端的协议栈软件系统以及该移动终端搜索移动通信网络的方法， 以减小移 动性管理模块处理诸如小区变化而位置区不变化的信息的系统信息的开 销， 并且可以兼顾多模的需要。
根据本发明的一个方面， 提供了一种移动终端的协议栈软件系统， 包 括通用用户识别模块管理模块、 用户交口模块、 非接入层和接入层， 其中 非接入层包括移动性管理模块， 用于执行移动终端的移动性管理； 其特征 在于， 所述非接入层还包括： 网络搜索模块， 用于控制移动通信网络的选 择以及控制在所选择的移动通信网络上登记移动终端。
根据本发明的另一个方面， 提供了一种具有如上所述的协议栈软件系 统的移动终端手动搜索移动通信网络的方法， 包括以下步驟：
在移动终端开机后， 移动终端的网络搜索模块获取通用用户识别模块 中的与上次成功登记的移动通信网络有关的信息；
所述移动终端尝试在上次成功登记的移动通信网络上进行登记； 如果所述移动终端在小区驻留成功， 则网络搜索模块获取当前位置区 信息；
网络搜索模块将当前位置区信息与通用用户识别模块中的位置区信息 进行比较； 如果位置区改变， 则网络搜索模块向移动性管理模块请求位置更新； 如果位置区不变， 则网络搜索模块根据系统信息请求执行附着过程； 如果网络搜索模块没有获得与上次成功登记的移动通信网络有关的信 息或者所述移动终端登记失败， 则网络搜索模块向移动终端的用户提供可 用移动通信网络的列表；
用户指定所述列表中的一个网络作为新的移动通信网络；
网络搜索模块根据用户的指定搜索新的移动通信网络；
所述移动终端尝试在新的移动通信网络上进行登记；
如果所述移动终端在小区驻留失败或者所述列表中没有可用的移动通 信网络或者所述移动终端丟失覆盖， 则网络搜索模块检查来自接入层的上 报信息中是否包含与上次成功登记的移动通信网络有关的信息；
在所述上报信息中包含与上次成功登记的移动通信网络有关的信息的 情况下， 重复上述步骤。
根据本发明的再一个方面， 提供了一种具有如上所述的协议栈软件系 统的移动终端自动搜索移动通信网络的方法， 包括以下步骤：
在移动终端开机后， 移动终端的网络搜索模块获取通用用户识别模块 中的与上次成功登记的移动通信网络有关的信息；
所述移动终端尝试在与上次成功登记的移动通信网络上进行登记； 如果所述移动终端在小区驻留成功， 则网络搜索模块获取当前位置区 信息；
网络搜索模块将当前位置区信息与通用用户识别模块中的位置区信息 进行比较；
如果位置区改变 , 则网络搜索模块向移动性管理模块请求位置更新； 如果位置区不变， 则网络搜索模块根据系统信息请求执行附着过程； 如果网络搜索模块没有获得与上一次成功登记的移动通信网络有关的 信息或者所述移动终端登记失败， 则网络搜索模块根据可用移动通信网络 的列表， 按照移动通信网络的优先级顺序搜索新的移动通信网络；
所述移动终端尝试在新的移动通信网络上进行登记； 如果所述列表中没有可用的移动通信网络或者所述移动终端丢失覆 盖， 则网络搜索模块检查来自接入层的上报信息中是否包含与上次成功登 记的移动通信网络有关的信息；
在所述上才艮信息中包含与上次成功登记的移动通信网络有关的信息的 情况下， 重复上述步骤。
采用本发明的协议栈软件系统， 可以将非接入层的网络搜索功能分离 出来， 使得非接入层的架构更加清晰， 其中的网络搜索模块专门用于控制 网络搜索和网络登记过程， 而移动性管理模块则用于移动性的管理， 负责 维护上层业务的连接。 附图说明
图 1 根据本发明的一个实施例的移动终端的协议栈软件系统的示意 图；
图 2是根据本发明一个实施例的具有图 1所示的协议栈软件系统的移 动终端手动搜索移动通信网络的方法的流程图；
图 3是在图 2所示的实施例中的网络搜索模块的状态图；
图 4是根据本发明一个实施例的具有图 1所示的协议栈软件系统的移 动终端自动搜索移动通信网络的方法的流程图；
图 5是在图 4所示的实施例中的网络搜索模块的状态图。 具体实施方式
相信通过以下结合附图对本发明的具体实施方式的详细描述， 本发明 的上述和其它目的、 特征和优点会变得更加明显。
图 1是根据本发明的一个实施例的移动终端的协议栈软件系统的示意 图。如图 1所示，本实施例的移动终端的协议栈软件系统 10包括通用用户 识别模块（USIM )管理模块 11、 非接入层 12、 用户接口模块 13和接入 层 15, 其中 USIM管理模块 11、 用户接口模块 13和接入层 15分别通过 相应的接口与非接入层 12连接。 在本实施例中， 接入层 15包括无线资源 控制 （RRC )模块 150和无线资源管理（RR/GRR )模块 152， 用于处理 移动终端和无线接入网之间在网络层控制面的信令。非接入层 12包括移动 性管理模块 120和网络搜索模块 125, 其中移动性管理模块 120用于执行 移动终端的移动性管理， 例如移动终端在电路交换通信系统或分组交换通 信系统上的位置登记， 移动性管理模块 120在 GSM系统中用 MM表示， 在 GPRS系统中用 GMM表示； 网络搜索模块 125用于控制移动通信网络 的选择以及控制在所选择的移动通信网络上登记移动终端， 包含与接入层 15交互控制信息以及与移动性管理模块 120交互控制信息。
在移动终端搜索移动通信网络的过程中， 网络搜索模块 125对移动性 管理模块 120屏蔽了小区的变化， 对于开机、 插卡、 位置区变化等都通过 位置更新请求发送到移动性管理模块 120, 而对于关机、 拔卡等都通过去 附请求发送到移动性管理模块 120。
此外， 网络搜索模块 125还代理移动性管理模块 120在某些流程异常 处理中发起的小区重选或网络重选的过程。 网络搜索模块 125还根据所支 持的无线接入技术，将网络登记的请求发送到接入层 15的相应模块中， 满 足多模的需求。
进一步地， 网络搜索模块 125包括第一接口 151， 用于与 USIM管理 模块 11交互消息； 第二接口 152, 用于与用户接口模块 13交互消息； 第 三接口 153, 用于与接入层 15的 RRC模块 150交互有关移动通信网络的 搜索和小区驻留的消息； 第四接口 154, 用于与移动性管理模块 120交互 有关位置更新、 去附、 小区重选的消息； 第一存储器 155, 用于存储与上 次成功登记的移动通信网络有关的信息； 第二存储器 156， 用于存储可用 移动通信网络的列表。
网络搜索模块 125的笫一接口 151执行与 USIM管理模块 11之间的 消息交互， 例如， 第一接口 151通过 USIM管理模块 11从 USIM卡中获 取与上次成功登记的移动通信网络有关的信息， 然后将其存储在第一存储 器 155中。
网络搜索模块 125通过第二接口 152与用户接口模块 13进行消息的交 互， 包括开机 /关机消息、 来自用户的网络重选请求、 可用移动通信网絡的 列表、 当前网络搜索状态等。
第三接口 153是网络搜索模块 125与接入层 15的无线资源控制模块 150进行消息交互的接口， 主要用于交互有关网络搜索和小区驻留的消息。 当网络搜索模块 125向 RRC模块 150发送有关网络搜索的请求时， RRC 模块 150根据该请求上报可用移动通信网络的列表， 网絡搜索模块 125收 到后将其存储在第二存储器 156中。 接着， 网络搜索模块 125根据搜索网 络的模式和 USIM卡是否有效， 发送有关小区驻留的请求。 一般地， 搜索 网絡的模式包括手动搜索和自动搜索两种： 在手动搜索网络的情况下， 由 用户从可用移动通信网络的列表中指定一个移动通信网络； 在自动搜索网 络的情况下， 根据可用移动通信网络地列表按照移动通信网络的优先级依 次搜索。 RRC模块 150在完成小区驻留或小区重选后，返回响应以上 4艮驻 留情况和系统信息， 网络搜索模块 125从中获取位置区变化信息和其它控 制信息。
当移动终端在连接状态下丟失覆盖时， RRC模块 150通过第三接口 153通知网络搜索模块 125, 还可以同时上报可用移动通信网络的列表。
网络搜索模块 125通过第四接口 154与移动性管理模块 120交互消息， 例如位置更新的请求和响应、 去附的请求和响应等。 第四接口 154还可以 完成移动性管理模块 120的状态迁移、 小区重选等功能。
另外， 网络搜索模块 125还可以包括定时器， 其用于在移动终端登记 的移动通信网络不是该移动终端的归属移动通信网络的情况下定时， 以触 发搜索其归属移动通信网络。
通过以上描述可以看出，采用本实施例的移动终端的协议栈软件系统， 使网络搜索功能由一个独立的模块实现， 可以减轻移动性管理模块处理某 些系统信息的开销， 4吏得协议栈软件系统中的非接入层的架构更加清晰。
在同一个发明构思下， 图 2是根据本发明一个实施例的移动终端手动 搜索移动通信网络的方法的流程图， 其中移动终端具有如图 1所示的协议 栈软件系统 10。 下面结合图 2以及图 3所示的网络搜索模块的状态图， 详 细说明移动终端手动搜索移动通信网络的方法。 在本实施例中， 移动通信 网络是公用陆地移动通信网络（ PLMN ) 。
在实现上， 网络搜索模块自身可由一套状态机维护， 并在逻辑上对应 于手动搜索网络模式和自动搜索网络模式。
如图 2和图 3所示， 当移动终端开机后， 网络搜索模块进入初始状态 NULL。 移动终端检测 USIM卡是否存在， 如果 USIM卡存在， 则网络搜 索模块从 USIM卡中获取与上次成功登记的移动通信网络有关的信息（步 骤 201 ) ， 在本实施例中为 RPLMN信息。 如果网络搜索模块没有获得 RPLMN信息， 则网络搜索模块 "未在 PLMN上，，状态以等待用户指 定新的 PLMN。 如果网络搜索模块获得 RPLMN信息， 则移动终端尝试在 上次成功登记的移动通信网络上进行登记（步骤 203 ) , 此时， 网络搜索 模块 "尝试登记 RPLMN" 状态。
在 "尝试登记 RPLMN" 状态下， 如果移动终端在 RPLMN中的小区 驻留失败， 则网络搜索模块进入 "等待" 状态。 如果移动终端在 RPLMN 中的小区驻留成功， 则网络搜索模块从 RRC模块上报的系统信息中获取 当前位置区信息（步骤 205 ) 。 然后将当前位置区信息与保存在 USIM卡 中的位置区信息进行比较（步骤 207 ) ， 如果位置区改变， 则网络搜索模 块向移动性管理模块请求进行位置更新（步骤 209 ) , 移动性管理模块收 到后即进行位置更新操作。 如果在位置更新过程中出现网络侧拒绝， 则网 絡搜索模块进入 "无 SIM卡"状态。 如果位置区不变， 则网络搜索模块查 看系统信息中的 ATT标识， 向接入层请求执行附着过程（步骤 210 ) 。
如果移动终端登记成功， 则网络搜索模块 "在 PLMN上" 状态。 在该状态下， 如果移动终端在连接态下丢失覆盖并且接入层报告无可选移 动通信网络， 则网络搜索模块进入 "等待" 状态； 如果在位置更新过程中 出现网络侧拒绝， 则网络搜索模块进入 "无 SIM卡"状态； 如果在位置更 新过程中出现网络侧拒绝并等待用户选择其它可选移动通信网络， 则网络 搜索模块 "未在 PLMN上" 状态。
如果移动终端在上次成功登记的移动通信网络上登记失败， 则网络搜 索模块进入 "未在 PLMN上" 状态以等待用户指定新的 PLMN。 在 "未 在 PLMN上"状态下， 网络搜索模块提供可用移动通信网络的列表， 并通 过用户接口模块向该移动终端的用户显示（步骤 212 ) ， 用户指定该列表 中的一个 PLMN作为新的 PLMN (步骤 214 )。 当用户指定了新的 PLMN 后， 网络搜索模块进入 "尝试登记 PLMN" 状态， 移动终端尝试在该新的 PLMN上进行登记 (步骤 216 )。 如果移动终端在新的 PLMN中的小区驻 留成功， 则执行步驟 205至 210。如果登记成功， 则网络搜索模块进入 "在 PLMN上，，状态。 如果登记失败， 则网络搜索模块再次进入 "未在 PLMN 上，， 状态， 执行步骤 212至 216。
如果在可用移动通信网络的列表中没有可用的移动通信网络供用户指 定， 则网络搜索模块进入 "等待" 状态， 在该状态下， 网络搜索模块检查 来自接入层的上报信息中是否包含 RPLMN信息（步骤 218 ) , 如果上报 信息中包含 RPLMN信息， 则网络搜索模块 "尝试登记 RPLMN" 状 态， 重复上述步骤。 如果上报信息中没有包含 RPLMN信息， 则网络搜索 模块进入 "未在 PLMN上"状态， 向用户提供可用移动通信网络的列表以 选择。
当移动终端未检测到 USIM卡时， 网络搜索模块 ¾^ "无 SIM卡"状 态。 在 "无 SIM卡" 状态下， 如果用户插入 USIM卡且存在 PLMN信 息， 则网络搜索模块 "尝试登记 RPLMN"状态； 如果用户插入 USIM 卡但不存在 RPLM 信息，则网络搜索模块 "尝试登记 PLMN"状态。
进一步地， 所述方法还包括： 如果移动终端关机或者取出 USIM卡， 则网络搜索模块向移动性管理模块发送去附请求以执行去附处理，进入"无 SIM卡" 状态。
通过以上描述可以看出， 采用本实施例的方法， 可由网络搜索模块控 制网络搜索和小区驻留的过程， 并且可由用户指定重选的网络。
在同一个发明构思下， 图 4是根据本发明一个实施例的移动终端自动 搜索移动通信网络的方法的流程图， 其中移动终端具有如图 1所示的协议 栈软件系统。 下面结合图 4以及图 5所示的网络搜索模块的状态图， 详细 说明移动终端自动搜索移动通信网络的方法。
如图 4和图 5所示， 当移动终端开机后， 网络搜索模块进入初始状态 NULL。 移动终端检测 USIM卡是否存在， 如果 USIM卡存在， 则网络搜 索模块从 USIM卡中获取与上次成功登记的移动通信网络有关的信息（步 驟 401 ) ， 在本实施例中为 RPLMN信息。 如果网络搜索模块没有获得 RPLMN信息， 则网络搜索模块进入 "尝试登记 FLMN" 状态。 如果网络 搜索模块获得 RPLM 信息， 则移动终端尝试在上次成功登记的移动通信 网络上进行登记（步骤 403 ),此时，网络搜索模块 尝试登记 RPLMN" 状态。
在 "尝试登记 RPLMN" 状态下， 如果移动终端在 RPLMN中的小区 驻留成功， 则网络搜索模块从 RRC模块上报的系统信息中获取当前位置 区信息（步骤 405 ) 。 然后将当前位置区信息与保存在 USIM卡中的位置 区信息进行比较（步骤 407 ) ， 如果位置区改变， 则网络搜索模块向移动 性管理模块请求进行位置更新（步骤 409 ) ， 移动性管理模块收到后即进 行位置更新操作。如果位置更新被拒绝，则网络搜索模块进入 "无 SIM卡" 状态。 如果位置区不变， 则网络搜索模块查看系统信息中的 ATT标识， 向 接入层请求执行附着过程 (步驟 410 ) 。
如果移动终端登记成功， 则网络搜索模块 "在 PLMN上" 状态。 在该状态下， 如果移动终端请求位置更新时被拒绝， 或者在连接态下丢失 覆盖但存在可用移动通信网络， 或者用户发起重新选网， 则网络搜索模块 进入 "尝试登记 PLMN" 状态。 如果移动终端在连接态下丢失覆盖且没有 可用移动通信网络， 则网络搜索模块 "等待" 状态。
如果移动终端在上次成功登记的移动通信网络上登记失败， 则网络搜 索模块 "尝试登记 PLMN" 状态。 在该状态下， 网络搜索模块根据可 用移动通信网络的列表， 按照 PLMN的优先级顺序依次搜索 PLMN， 移 动终端尝试在被搜索的 PLMN上进行登记 (步骤 412 )。 如果移动终端在 被搜索的 PLMN中的小区驻留成功， 则执行步骤 405至 410。 在移动终端 尝试进行登记的过程中， 如果移动终端搜索不到任何小区驻留， 则网络搜 索模块进入 "等待"状态。 如果移动终端在某个 PLMN上登记成功， 则网 络搜索模块进入 "在 PLMN上" 状态。
在 "等待" 状态下， 网络搜索模块检查来自接入层的上报信息中是否 包含 RPLMN信息（步驟 414 ) 。 如果在上报信息中包含 RPLMN信息， 则网络搜索模块进入 "尝试登记 RPLMN" 状态， 重复上述步骤。 如果上 报信息中没有包含 RPLMN信息，则网络搜索模块 "尝试登记 PLMN" 状态。
当移动终端未检测到 USIM卡时， 网络搜索模块:^ "无 SIM卡"状 态， 等待用户插入 USIM卡。 如果用户插入 USIM卡并且网络搜索模块可 以从 USIM 卡中获取 RPLMN信息时， 网络搜索模块进入 "尝试登记 RPLMN" 状态； 如果网络搜索模块没有获得 RPLMN信息， 则进入 "尝 试登记 PLMN" 状态。
进一步地， 所述方法还包括： 在移动终端登记成功的情况下， 即网络 搜索模块处于 "在 PLMN上"状态下时，如果该移动终端所登记的 PLMN 不是其归属 PLMN， 则在登记成功时即启动定时器（步骤 420 )。 当定时 器超时后， 网络搜索模块进入 "搜索归属 PLMN" 状态， 对该移动终端的 归属 PLMN进行搜索（步骤 422 ) , 如果搜索到该归属 PLMN, 则移动终 端尝试在该归属 PLMN上进行登记（步驟 424 ) 。 如果登记成功， 则网絡 搜索模块进入 "在 PLMN上" 状态； 如果移动终端在其归属 PLMN上登 记失败， 则该移动终端重新尝试在先前所登记的移动通信网络上进行登记 (步骤 426 ) 。 当网络搜索模块处于 "搜索归属 PLMN" 状态下时， 如果 先前所登记的 PLMN不可用， 则网络搜索模块 3^ "等待" 状态。
进一步地，所述方法还包括：在网络搜索模块处于 "尝试登记 PLMN" 状态下，如果移动终端在列表中的所有 PLMN上都登记失败， 则选择第一 次成功驻留的 PLMN进^ f亍驻留，移动终端进入受限状态， 此时网络搜索模 块进入 "尝试位置更新" 状态， 在该状态下， 如果位置区改变导致移动终 端在列表中的某个 PLMN上登记成功， 则网络搜索模块进入 "在 PLMN 上，，状态。 当网络搜索模块处于 "在 PLMN上，，状态时， 如果位置区改变 导致移动终端的位置更新失败， 则网络搜索模块进入 "尝试位置更新" 状 态。
进一步地， 所述方法还包括： 如果移动终端关机或者取出 USIM卡， 则网络搜索模块向移动性管理模块发送去附请求以执行去附处理， 网絡搜 索模块进入 "无 SIM卡" 状态。
通过以上描述可以看出， 采用本实施例的方法， 可由网络搜索模块控 制网络搜索和小区驻留的过程， 并且自动按照优先级顺序选择可用的移动 通信网络。 工业应用性
本发明可应用于第三代移动通信系统中的 TD-SCDMA移动终端。

Claims

权 利 要 求
1. 一种移动终端的协议栈软件系统， 包括通用用户识别模块管理模 块、 用户接口模块、 非接入层和接入层， 其中所述非接入层包括移动性管 理模块， 用于执行所述移动终端的移动性管理； 其特征在于， 所述非接入 层还包括：
网络搜索模块， 用于控制移动通信网络的选择以及控制在所选择的移 动通信网络上登记所述移动终端。
2. 根据权利要求 1所述的移动终端的协议栈软件系统， 其特征在于， 所述网络搜索模块包括：
第一接口， 用于与所述通用用户识别模块管理模块交互消息； 第二接口， 用于与所述用户接口模块交互消息；
第三接口， 用于与所述接入层的无线资源控制模块交互有关移动通信 网络的搜索和小区驻留的消息；
第四接口， 用于与所述移动性管理模块交互有关位置更新、 去附、 小 区重选的消息；
第一存储器， 用于存储与上次成功登记的移动通信网络有关的信息； 以及
第二存储器， 用于存储可用移动通信网络的列表。
3. 根据权利要求 2所述的移动终端的协议栈软件系统， 其特征在于， 所述网络搜索模块还包括定时瑭， 用于在所述移动终端登记的移动通信网 络不是所述移动终端的归属移动通信网络的情况下定时， 以触发搜索所述 归属移动通信网络。
4. 一种具有如权利要求 1至 3任意一项所述的协议栈软件系统的移 动终端手动搜索移动通信网络的方法， 包括以下步骤：
在移动终端开机后， 所述移动终端的网络搜索模块获取通用用户识别 模块中的与上次成功登记的移动通信网絡有关的信息；
所述移动终端尝试在上次成功登记的移动通信网络上进行登记； 如果所述移动终端在小区驻留成功， 则网络搜索模块获取当前位置区 信息；
网络搜索模块将当前位置区信息与通用用户识别模块中的位置区信息 进行比较；
如果位置区改变， 则网络搜索模块向移动性管理模块请求位置更新； 如果位置区不变， 则网络搜索模块根据系统信息请求执行附着过程； 如果网络搜索模块没有获得与上次成功登记的移动通信网络有关的信 息或者所述移动终端登记失败， 则网络搜索模块向所述移动终端的用户提 供可用移动通信网络的列表；
用户指定所述列表中的一个网络作为新的移动通信网络；
网络搜索模块根据用户的指定搜索新的移动通信网络；
所述移动终端尝试在新的移动通信网络上进行登记；
如果所述移动终端在小区驻留失败或者所述列表中没有可用的移动通 信网络或者所述移动终端丢失覆盖， 则网络搜索模块检查来自接入层的上 报信息中是否包含与上次成功登记的移动通信网络有关的信息；
在所述上报信息中包含与上次成功登记的移动通信网络有关的信息的 情况下， 重复上述步骤。
5. 根据权利要求 4 所述的移动终端手动搜索移动通信网络的方法， 其特征在于，还包括： 如果所述移动终端关机或者取出用户服务标识模块， 则网絡搜索模块向移动性管理模块发送去附请求以执行去附处理。
6. 一种具有如权利要求 1至 3任意一项所述的协议栈软件系统的移 动终端自动搜索移动通信网络的方法， 包括以下步骤：
在移动终端开机后， 所述移动终端的网络搜索模块获取通用用户识别 模块中的与上次成功登记的移动通信网络有关的信息；
所述移动终端尝试在与上次成功登记的移动通信网络上进亍登记； 如果所述移动终端在小区驻留成功， 则网络搜索模块获取当前位置区 信息；
网络搜索模块将当前位置区信息与通用用户识别模块中的位置区信息 进行比较；
如果位置区改变， 则网络搜索模块向移动性管理模块请求位置更新； 如果位置区不变， 则网絡搜索模块根据系统信息请求执行附着过程； 如果网络 索模块没有获得与上次成功登记的移动通信网络有关的信 息或者所述移动终端登记失败， 则网络搜索模块根据可用移动通信网络的 列表， 按照移动通信网络的优先级顺序搜索新的移动通信网络；
所述移动终端尝试在新的移动通信网络上进行登记；
如果所述列表中没有可用的移动通信网络或者所述移动终端丢失覆 盖， 则网络搜索模块检查来自接入层的上报信息中是否包含与上次成功登 记的移动通信网络有关的信息；
在所述上报信息中包含与上次成功登记的移动通信网络有关的信息的 情况下， 重复上述步骤。
7. 根据权利要求 6所述的移动终端自动搜索移动通信网络的方法， 其特征在于， 还包括：
在所述移动终端登记成功的情况下， 如果所登记的移动通信网络不是 所述移动终端的归属移动通信网络， 则启动定时器；
当定时器超时后， 网络搜索模块控制对所述移动终端的归属移动通信 网络进行搜索；
如果网络搜索模块搜索到所述归属移动通信网络， 则所述移动终端尝 试在所述归属移动通信网络上进行登记；
如果所述移动终端在所述归属移动通信网络上未登记成功， 则所述移 动终端重新尝试在先前所登记的移动通信网络上进行登记。
8. 根据权利要求 6 所述的移动终端自动搜索移动通信网络的方法， 其特征在于， 还包括：
如果所述移动终端在所述列表中的所有移动通信网络上都登记失败， 则选择第一次成功驻留的移动通信网络进行驻留， 并尝试进行位置更新， 直到所述移动终端在所述列表中的某个移动通信网络上登记成功。
9. 根据权利要求 6至 8任意一项所述的移动终端自动搜索移动通信 网络的方法， 其特征在于， 还包括： 如果所述移动终端关机或者取出用户 服务标识模块， 则网络搜索模块向移动性管理模块发送去附请求。
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