CN105191427A - 用于操作移动设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操作移动设备(11、12、20)的方法，该移动设备(11、12、20)包括：第一接口单元(21)，其用于根据网络选择信息选择性地对接到一组通信网络中的至少一个通信网络(1-4)；以及第二接口单元(22)，其用于对接到通信设备(13、14)，所述通信设备(13、14)提供关于与通信设备(13、14)相关的通信网络(3、4)的网络信息。根据该方法，从通信设备(13、14)接收关于与通信设备(13、14)相关的通信网络(3、4)的网络信息。基于所接收的网络信息修改网络选择信息，并且根据修改后的网络选择信息，从该组通信网络中选择通信网络(1-4)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于操作移动设备的方法，尤其涉及一种用于从用于移动设备(例如，蜂窝电话)的多个通信网络选择无线通信网络的方法。本发明还涉及一种移动设备和实现用于操作该移动设备的方法的通信设备。
背景技术
在当前基础设施中，存在移动设备(例如，移动蜂窝电话或所谓的智能电话)接入到无线通信网络的很多不同的可能性。例如，当移动设备的用户在大城市中心的主要街道行走时，很可能被第二代、第三代或***(2G、3G或4G)的多个广域蜂窝网络覆盖。另外，还存在利用例如无线局域网标准(LAN802.11)或其它小小区技术的用于无线接入的多个不同的小小区。由于多种不同的可用无线蜂窝网或局域网，选择合适的网络可能很复杂，这是因为最佳网络选择基于例如关于计费、数据速率期望等的不同优先级对于不同用户来说是不同的。用于优化网络选择的多种解决方案可用，例如，基于3GPP(第三代合作伙伴计划)中的标准化解决方案，例如，提供控制一般网络选择策略的可能性的所谓的接入网络发现和选择功能(ANDSF)。另一种解决方案基于所谓的热点2.0技术，其中，移动设备或移动终端及其网络选择管理功能能够在选择之前获得关于可用802.11网络的信息。
然而，当一个或更多个基站或接入点使得网络能够用于一个或更多个移动设备或终端时，用于网络选择的上述解决方案可能不适当地工作，但是基站或接入点不一定适于与其连接，如在以下示例中所示。例如，一些基站或接入点与其它相比可以在运动内。图1示出第一基站5及其相关第一小区1、以及第二基站6及其相关第二小区2。而且，图1示出随着第一车辆7移动的第一移动小区3和随着第二车辆8移动的第二移动小区4。第一车辆7沿着箭头9的方向正在移动，第二车辆8沿着箭头10的方向正在移动。在该小区基础通信网络中的典型情形可以是使用移动设备11的第一用户正在城市中的街道行走，其中，多个车辆7、8(例如，像公交车或火车一样的公共交通工具的车辆)在附近经过。这些车辆使它们自己的小小区3、4可用。另一个第二用户可以位于移动车辆内(例如，在车辆7内)，正在使用第二移动设备12。对于移动设备11，即使在车辆8路过移动设备11的同时小区4可用，最适合注册的小区是小区2。对于移动设备12，即使小区1或2在行进期间可用，由车辆7提供的移动小区3是最适合注册的小区。然而，用于网络选择的当前可用解决方案不能区分上述不同用户情形，并且不能知晓限定是否适于连接到特定网络的全部上下文。实际上，这可能意味着网络和移动设备都不能基于移动设备是在移动的车辆内还是在移动车辆刚好靠近的人行道处控制其网络选择。
因此，本发明的目的在于提供一种解决上述问题的网络选择机制。
发明内容
根据本发明，该目标通过用于操作如在权利要求1中限定的移动设备、如在权利要求11中限定的移动设备、如在权利要求14中限定的通信设备、以及如在权利要求15中限定的移动设备和通信设备的组合的方法来实现。从属权利要求限定本发明的优选和有益实施方式。
根据本发明的一方面，提供一种用于操作移动设备的方法。移动设备包括用于选择性地对接到一组通信网络的至少一个通信网络的第一接口单元。移动设备包括用于对接到通信设备的第二接口单元，该通信设备提供关于与通信设备相关的通信网络的网络信息。基于网络选择信息选择哪个通信网络与第一接口单元对接。对接到通信网络可以包括例如移动设备在所选通信网络注册。网络选择信息可以由移动设备提供，并且可以包括关于该组通信网络中的每个通信网络的信息(例如，用于接入到通信网络的接入信息)和限定用于从该组通信网络中选择通信网络的优先级的优先级信息。因此，网络选择信息提供用于从该组通信网络选择最合适通信网络的策略，并且如果不能达到最合适网络，还提供将对接哪个通信网络的策略。通信设备是关于基站或接入点的设备，并且提供关于由相关基站或接入点提供的通信网络或通信小区的网络信息。因此，通信设备与通信网络或通信网络的小区相关，并且提供对应网络信息。网络信息可以包括例如用于接入到与通信设备相关的通信网络的接入信息等等。根据该方法，从通信设备接收关于与通信设备相关的通信网络的网络信息。基于所接收的网络信息，修改网络选择信息。修改网络选择信息可以包括例如将与通信设备相关的通信网络添加到该组通信网络。而且，如果在该组通信网络中已经存在与通信设备相关的通信网络，则基于所接收的网络信息修改网络选择信息可以包括例如更新用于接入到通信网络的接入信息。根据修改后的网络选择信息，从该组通信网络中选择通信网络。
通过使用上述方法，可以基于移动设备是否随着移动的通信网络移动，动态地适应网络选择信息。实际上，这意味着当移动设备进入车辆时，修改网络选择信息，使得优选为由车辆提供的通信网络，然而当移动设备在车辆外部时，优选为固定通信网络。
根据一个实施方式，网络选择信息包括优先级分配，优先级分配是给多个通信网络中的每个通信网络分配对应优先级。根据优先级分配，从该组通信网络选择用于对接的通信网络。
根据又一实施方式，给与通信设备相关的通信网络分配初始优先级。初始优先级基于所接收的网络信息。当从通信设备接收到网络信息时，执行对通信网络的初始优先级的分配。例如，当移动设备移动到车辆中时，其可以经由第二接口单元从设置在车辆中的通信设备接收关于在车辆中提供的通信网络的网络信息。该网络信息包括用于在车辆中提供的通信网络的初始优先级，并且初始优先级可以具有高的或最高的优先级值。因此，移动设备尝试选择设置在车辆中的通信网络。
除了初始优先级之外，网络信息可以包括例如用于接入到与通信设备相关的通信网络的接入信息、用于使用与通信设备相关的通信网络的成本、和/或与通信设备相关的通信网络的可用数据速率。通过提供接入信息，移动设备可以在没有进一步用户交互的情况下，自动地注册到与通信设备相关的通信网络。因此，使得能够进行从一个通信网络到另一个通信网络的无缝切换。而且，移动设备可以将用于使用与通信设备相关的通信网络的成本与用于使用其它可用通信网络的成本进行比较，并且可以选择具有最低成本的网络。而且，移动设备可以确定用于在移动设备上运行的应用的当前要求数据速率，并且可以将该要求数据速率和与通信设备相关的通信网络的可用数据速率进行比较。基于该比较，可以选择或不选择与通信设备相关的通信网络。
根据一个实施方式，确定移动设备的位置和基站或接入点(关于与通信设备相关的通信网络)的位置之间的距离。根据该距离，给与通信设备相关的通信网络分配比初始优先级更低的优先级。如上所述，当移动设备随同提供通信网络的车辆一起行进时，通过从车辆的通信设备接收网络信息，车辆的通信网络的优先级可以提高或者被设置为高值。当移动设备离开车辆时，移动设备的位置和随着车辆一起移动的基站的位置之间的距离增加。当该距离超过预定距离时，与车辆相关的通信网络的优先级可以被降低，从而便于移动设备注册到比由车辆提供的通信网络更合适的另一个通信网络。
根据另一个实施方式，经由第二接口单元从又一通信设备接收关于与该又一通信设备相关的又一通信网络的又一网络信息。当接收到该又一网络信息时，给与通信设备相关的通信网络分配比初始优先级更低的优先级。因此，当移动设备正从一个车辆移动到另一个车辆或者正从一个车辆移动到提供局域网的区域时，所述一个车辆的通信网络的优先级被降低，从而便于移动设备容易地注册到可能更合适的另一个通信网络。换句话说，当移动设备正从提供优选通信网络的一个区域移动到提供另一个优选通信网络的另一个区域时，网络选择信息被自动地更新。
与通信设备相关的通信网络可以包括蜂窝通信网或无线局域网。第二接口单元可以提供无线短程射频通信，无线短程射频通信具有小于100m的传输范围，优选地小于10cm。例如，第二接口单元可以提供在几厘米范围内的近场通信(NFC)或者在小于100m的传输范围内的蓝牙通信。短程通信提供修改网络选择信息的信息，并且从而使得能够进行上述动态网络选择。而且，短程通信可以提供使得能够进行通信网络认证的信息。例如，当用户正在进入提供局域网的建筑物时或者当用户正在进入提供局域网的公共交通工具时，可以经由短程通信传输用于注册到局域网的更新信息和接入信息。
根据一个实施方式，可以经由短程通信，响应于账单提供认证信息。例如，当用户正在购买用于公共交通工具的车票并且经由短程通信使用移动设备电子支付票款时，移动设备可以接收用于接入到在公共交通工具内提供的局域网的认证信息。
根据本发明的另一方面，提供一种移动设备，该移动设备包括第一接口单元、第二接口单元和处理单元。第一接口单元被配置成选择性地对接到一组通信网络中的至少一个通信网络。根据网络选择信息选择该组通信网络的哪个通信网络由第一接口单元对接。网络选择信息可以例如由移动设备的处理单元提供。对接到通信网络可以包括例如将用于通信的移动设备注册在通信网络处。第二接口单元被配置用于对接到通信设备，该通信设备提供关于与该通信设备相关的通信网络的网络信息。例如，通信设备可以包括基站，或者可以与围绕在通信设备的区域中可用的通信网络的基站相关。处理单元被配置成从通信设备接收网络信息，并且基于所接收的网络信息修改网络选择信息。然后，处理单元根据修改后的网络选择信息，从该组通信网络中选择通信网络。
根据一个实施方式，移动设备被配置成执行上述方法的实施方式的方法步骤。而且，移动设备可以包括例如移动电话、个人数字助理、移动音乐播放器、平板电脑、膝上型计算机、笔记本电脑、以及导航***。
根据本发明的另一方面，提供一种通信设备，该通信设备包括用于无线地对接到移动设备的接口单元、以及处理单元。处理单元被配置成经由接口单元提供关于与通信设备相关的通信网络的网络信息。而且，通信设备被配置成执行上述方法或其实施方式的方法步骤。
最终，根据本发明的另一方面，提供如以上限定的移动设备和以上限定的通信设备的组合。
虽然在以上发明内容中和以下具体实施方式中描述的特定特征结合特定实施方式和方面被描述，但是将理解的是，除非另外特别指出，否则多个实施方式和多个方面的特征可以相互组合。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明。
图1示意性地示出提供不同通信网络或通信网络的小区的区域中的移动设备的情形。
图2示意性地示出根据本发明的实施方式的移动设备。
图3示出根据本发明的实施方式的方法步骤。
具体实施方式
以下，将更详细地描述本发明的示例性实施方式。必须理解的是，除非另外特别指出，否则在此描述的多种示例性实施方式的特征可以相互组合。
图2示意性地示出移动设备20，例如，移动电话，特别是所谓的智能电话。移动设备包括用于选择性地对接到通信网络(例如，像GSM、UMTS或LTE的蜂窝通信网络或者任何其它种类的蜂窝通信网络)，并且用于对接到无线局域网(例如，根据802.11的局域网)的第一接口单元21。第一接口单元21还被称为调制解调器21。移动设备20还包括第二接口单元22，第二接口单元根据例如近场通信标准(NFC)或蓝牙标准提供无线短程数据通信。移动设备20还包括连接管理器23，连接管理器23由移动设备20的应用24控制。应用24可以由移动设备20的处理单元(未示出)执行。应用24可以提供网络选择信息、所谓的网络选择策略，用于从可用于移动设备20的多个通信网络选择通信网络。应用24给控制调制解调器21的连接管理器23提供网络选择信息，使得所选通信网络被用于数据通信。应用24经由第二接口单元22从通信设备接收网络信息。网络信息涉及由通信设备提供或者与通信设备相关的通信网络。网络信息可以包括例如用于选择与通信设备相关的通信网络的优先级和用于接入到通信网络的接入信息。基于经由第二接口单元22接收的网络信息，应用24修改网络选择信息，并且因此连接管理器23根据修改后的网络选择信息，从可用通信网络选择通信网络。
图3更详细地示出移动设备20的操作。在步骤31中，由应用24应用默认网络选择策略，以从多个可用通信网络中选择通信网络。网络选择策略可以包括例如优先级以及用于选择通信网络之一的成本和/或可用数据速率。关于图1并且仅作为一个示例，移动设备11可以选择网络2或网络4，并且移动设备12可以根据成本、所要求的数据速率和优先级选择网络2或网络3。例如，在默认网络选择策略中，固定通信网络2可以比移动通信网络3和4具有更高的优先级。因此，使用默认网络选择策略，移动设备11和12二者都可以选择通信网络2用于通信。当移动设备12进入车辆7时，它从设置在车辆7中的通信设备13接收关于通信网络3的网络信息。该网络信息经由近场通信接口单元22被接收。应用24相应地修改网络选择策略，这意味着可包括例如车辆7的局域网的通信网络3获得比通信网络2更高的优先级(步骤32)。由于移动设备11没有进入车辆8，所以它没有从设置在车辆8中的通信设备14接收附加网络信息，因此，虽然通信网络4是可用的，但是移动设备11继续使用通信网络2用于通信。返回到移动设备12，连接管理器23使用修改后的网络选择策略，并且尝试选择通信网络3(步骤33)。选择通信网络3可以包括例如使用经由近场通信接口单元22从车辆7的通信设备13接收的认证信息，在通信网络3注册。另外，在步骤34中，启动定时器。在步骤35中，应用24检验在通信网络3的注册是否成功。如果注册不成功，则执行进一步注册尝试，直到在步骤36中定时器到期为止。定时器可以被设置为几百毫秒或几秒。当定时器到期时，处理返回到步骤31，其中，应用默认选择网络策略，并且由于默认网络选择策略中的通信网络2的较高优先级，使得通信管理器23尝试连接到通信网络2。当在步骤35中确定移动设备12在通信网络3成功地注册时，在步骤37中，设备12继续停留在所选通信网络3上，直到切换到另一个通信网络或者发生用于网络重新选择的触发。在步骤38中，当切换或重新选择时，移动设备12向较低优先级网络(例如，向通信网络2)注册。切换或者重新选择可因为到通信网络3的连接丢失而被触发。因此，在步骤39中，确定移动设备12和丢失通信网络3之间的距离，并且将该距离与预定阈值进行比较。通信网络3的位置(例如，通信网络3的中心的地理位置或者与通信网络3相关的基站或接入点的位置)可以经由较低优先级网络2被传输到移动设备12。如果该距离大于阈值，则该方法在步骤31中继续应用默认网络选择策略，或者作为代替，降低通信网络3的优先级。当该距离大于阈值时，这是移动设备12离开或者正在离开通信网络3的区域(例如，因为使用移动设备12的用户正在离开车辆7)的指示符。当移动设备12和通信网络3之间的距离低于阈值时，该方法在步骤33中继续并且尝试重新选择通信网络3。
总之，通过上述方法，移动设备11或12的网络选择以以下方式工作：如果通信网络与仅短时间经过附近的车辆相关，则移动设备不尝试接入通信网络。当使用移动设备的用户进入车辆时，移动设备连接到基于车辆的通信网络。只要移动设备在车辆内，即使另一个可用网络在其附近变得可用，移动设备优先使用基于车辆的通信网络。
当用户进入公共交通工具并且使用具有近场通信(NFC)的移动设备(例如，用于车票收费)时，上述方法例如适用于网络选择策略修改。在车票收费期间，基于车辆的近场通信单元还可以将指令发送至连接管理器。这可以在没有任何附加用户交互的情况下自动地进行。
当用户离开特定移动通信网络时，这可以以不同方式被触发。例如，当移动设备和网络基站的地点或位置与预定义值不同时，更新连接管理器策略。而且，连接管理器策略可以通过特定触发例如从当离开车辆时的新近场通信控制信令或者从由用户触发的用户接口进行更新。
当移动设备不再处于移动通信网络3的范围内时，其将连接到另一个网络，例如，通信网络2。为了确认移动设备不再位于移动通信网络3附近，移动设备12可以经由从中央服务器传送的数据，接收其已经附接到的通信网络3的网络基站的当前位置。然后，移动设备12将该位置与其自己的位置比较，并由此自动地确认移动通信网络3不再可应用，并且相应地更新连接管理器策略。为了实现该处理，在连接建立之后，可以要求从通信网络2到移动设备12的附加信令消息。如果将该方法应用到例如WCDMA或LTE技术，这可以通过对相应通信标准(例如，对3GPP标准)进行合适添加来实现。
上述方法提供动态控制连接管理器策略的可能性，以确保还当进入和离开移动通信网络时，移动设备选择最合适网络，例如，无线接入网。这可以避免移动设备附接到在仅经过它们附近的车辆上的小小区网络。
虽然上面已经描述了示例性实施方式，但是在其它实施方式中，可以实现多种修改。例如，可以在建筑物中提供无线局域网，并且移动设备20可以经由位于建筑物的入口处的通信设备，接收关于建筑物中的局域网的网络信息。因此，当进入该建筑物时，当进入建筑物时，网络信息经由近场通信接口单元22被提供给移动设备20。当离开建筑物时，可以经由通过接口单元22提供的进一步网络信息，提供用于将连接管理器重置到默认网络选择策略或者用于降低在建筑物中提供的通信网络的优先级的附加网络信息。
Claims (15)
1.一种用于操作移动设备的方法，所述移动设备(11、12、20)包括：第一接口单元(21)，其用于根据网络选择信息，选择性地对接到一组通信网络中的至少一个通信网络(1-4)；以及第二接口单元(22)，其用于对接到通信设备(13、14)，所述通信设备(13、14)提供关于与该通信设备(13、14)相关的通信网络(3、4)的网络信息，所述方法包括以下步骤：
从所述通信设备(13、14)接收关于与该通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的所述网络信息，
基于所接收的网络信息，修改所述网络选择信息，以及
根据修改后的网络选择信息，从该组通信网络中选择通信网络(1-4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络选择信息包括给所述多个通信网络(1-4)中的每个通信网络分配对应优先级的优先级分配，其中，所述选择的步骤包括：根据所述优先级分配，从该组通信网络中选择通信网络(1-4)。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：当从所述通信设备(13、14)接收到关于与该通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的所述网络信息时：
基于所接收的网络信息，将初始优先级分配给与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述网络信息包括具有以下项目的组中的至少一个：
所述初始优先级，
用于接入到与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的接入信息，
用于使用与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的成本，以及
与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的可用数据速率。
5.根据权利要求3或4所述的方法，所述方法还包括：
确定所述移动设备(11、12)的位置和关于与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的基站的位置之间的距离，以及
根据所述距离，将比所述初始优先级更低的优先级分配给与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，所述方法还包括：
经由所述第二接口单元(22)从又一通信设备接收关于与该又一通信设备相关的又一通信网络的又一网络信息，以及
当接收到所述又一网络信息时：
将比所述初始优先级更低的优先级分配给与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，所述方法还包括：如果所选通信网络是与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)：
则尝试接入到所选通信网络，以及
如果在预定时间段内不能接入所选通信网络：
则将比所述初始优先级更低的优先级分配给与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与所述通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)包括蜂窝通信网或无线局域网。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二接口单元(22)提供无线短程射频通信，所述无线短程射频通信具有小于100m的传输范围，优选地小于10cm的传输范围。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述短程射频通信包括近场通信NFC或蓝牙通信。
11.一种移动设备，所述移动设备包括：
第一接口单元(21)，其用于根据网络选择信息，选择性地对接到一组通信网络中的至少一个通信网络(1-4)，
第二接口单元(22)，其用于对接到通信设备(13、14)，所述通信设备(13、14)提供关于与该通信设备(13、14)相关的通信网络(3、4)的网络信息，以及
处理单元，其被配置为从所述通信设备(13、14)接收关于与该通信设备(13、14)相关的所述通信网络(3、4)的所述网络信息，以基于所接收的网络信息修改所述网络选择信息，并且根据修改后的网络选择信息从该组通信网络选择通信网络(1-4)。
12.根据权利要求11所述的移动设备，其中，所述移动设备(11、12、20)被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
13.根据权利要求11或12所述的移动设备，其中，所述移动设备(11、12、20)包括由移动电话、个人数字助理、移动音乐播放器、平板电脑、膝上型计算机、笔记本电脑、以及导航***构成的组中的至少一种设备。
14.一种通信设备，所述通信设备包括：
接口单元，其用于无线地对接到移动设备(11、12、20)，以及
处理单元，其被配置为经由所述接口单元提供关于与所述通信设备(13、14)相关的通信网络(3、4)的网络信息，
其中，所述通信设备(13、14)被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
15.一种根据权利要求11至13中任一项所述的移动设备和根据权利要求14所述的通信设备的组合。
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