CN102187713B - 无线网络搜索 - Google Patents

Abstract

移动通信设备在建立通信会话之前需要首先连接可达网络。为了促成对可达网络的搜索，使用中间参数对该移动通信设备预编程，这些中间参数引向基于预定准则预先选择的多个可达网络。

Description

无线网络搜索

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求于2008年10月20日提交且被转让给本申请受让人并因而被明确援引纳入于此的题为“Enhanced Public Land Mobile Network(PLMN)Search(增强型公共陆地移动网络(PLMN)搜索)”的美国临时申请No.61/106,696的优先权。

背景

I.领域

以下公开涉及通信，尤其涉及由用户终端对通信网络进行快速和高效的搜索。

II.背景

无线网络允许用户在任何部署了这些网络的地方与其他人进行通信。但是，网络接入一般是本地化的。如果具有移动设备的用户尝试与另一方进行通信会话，则该移动设备需要首先接入可达网络。当该移动设备处在用户的注册网络的地理邻域内时，接入该注册网络可能没有很大的困难。但是，当该用户在远离该注册网络的国外领地漫游时，网络接入可能会成问题。

首先，国外领地中可供接入的网络在若这些可用网络与用户的注册网络之间没有在先协定的情况下可能不被授权给用户。即使在有可用网络被授权供接入的情况下，移动设备也需要首先搜索可达网络。在广阔的地理范围上有海量的可用网络。在对网络的搜索中没有系统化办法的情形下，搜索即便不是根本不可能也会是耗时的。越空(over-the-air)资源本来可以被更有成效地使用，而不是消耗在随机搜索中。进一步，这样无目标的搜索还会不必要地耗尽用户的移动设备的电池能量。另一方面，如果当处在国外领地时对网络搜索的全限制被实行，则这将拒斥用户的任何网络接入。

相应地，需要提供更高效的网络搜索方案以提供更好的用户体验、服务质量、以及对通信资源的高效使用。

概述

移动通信设备在建立通信会话之前需要首先连接可达网络。为了促成对可达网络的搜索，使用中间参数对该移动通信设备预编程，这些中间参数引向多个可达网络。这些可达网络是基于预定的准则被预先选择的。该预定的准则可以是网络在总体网络布局中的地理毗连性、用户对网络的使用历史、或者用户自身的偏好，这里仅列举少数示例。正如所安排的，搜索时间能被显著缩短。进一步，越空资源和移动设备的电池能量能被更高效地使用。

对于本领域技术人员而言，在结合附图考虑以下详细描述时，这些和其他特征以及优势将变得显而易见，在附图中相同的附图标记被用来指代相同的部分。

附图简述

图1示出本发明的示例性实施例的说明中所使用的简化的地理国家地图；

图2是列出图1所示的各个国家的有关参数的表；

图3是列出图1所示各个国家的有关参数的表，其中每个国家由不同的网络服务；

图4是说明了示例性实施例的网络搜索中涉及的步骤的流程图；

图5是列出图1所示各个国家的有关参数的表，其中每个国家由在不同的指派频带下工作的不同的网络服务；以及

图6是示例性实施例的网络搜索中所使用的装置的电路的一部分的示意图。

详细描述

给出以下描述是为了使本领域任何技术人员均能制作并使用本发明。以下描述中阐述了各个细节以用于解释目的。本领域普通技术人员应理解到，不使用这些具体细节也可实践本发明。在其他情形中，对众所周知的结构和过程不作详细描述以免不必要的细节淡化本发明的描述。由此，本发明并非旨在被限定于示出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和特征一致的最广义的范围。

进一步，在以下描述中，为了简洁和清楚的目的，使用与宽带码分多址(WCDMA)以及全球移动通信系统(GSM)标准相关联的术语，WCDMA和GSM标准是由国际电信联盟(ITU)在第三代合作伙伴项目(3GPP)下颁布的。WCDMA/GSM标准有时称作通用移动电信系统(UMTS)标准。应该强调的是，本发明也适用于其他技术，诸如与码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)等有关的技术及相关联的标准。与不同技术相关联的术语可能有所不同。例如，取决于所考虑的技术，WCDMA标准中使用的用户装备(UE)有时可称作移动站、用户终端、订户单元、终端装备等等，以上仅列举少数。同样地，WCDMA标准中使用的接入节点(AN)有时可被称为接入点、基站、B节点等。此处应该注意到，不同术语在适用时应用于不同技术。

网络接入一般是本地化的。例如，在UMTS网络中，如果UE的用户试图进行通信会话，无论是与另一UE还是与服务器，则该UE需要首先接入可达网络。首先可达网络可能不是该UE应捕获的最优选的网络。这种情景的例子是当UE在国外领地漫游时。

迄今，对可达网络的搜索向来相对困难、耗时并且有时甚至不可能。

回到以上提到的示例，根据当前方案(例如，参见3GPP规范，TS23.122)，当UE注册在优选度较低的公共陆地移动网络(PLMN)上并且正在漫游时，该UE必须周期性地搜索优选度更高的PLMN。在UMTS网络中，PLMN的优选次序是在订户身份模块(SIM)中存储的优选PLMN列表中指定的(例如，参见SIM，3GPP规范TS31.102)。该优选次序可由运营商和用户定义。移动站可根据对应的协议规范以不同的方式在其他某个介质中存储该次序列表。

搜索的周期性可以是2分钟或6分钟或者其倍数。在搜索中，UE被限制为搜索具有相同移动国家代码(MCC)(即，UE当前注册的国家的MCC)的那些PLMN。如果UE在外国或者在外国与归属国的边界处漫游则会产生问题。尤其，该UE可能被禁锢于受限搜索等，例如，被限制于与该UE当前注册的MCC相同的MCC的PLMN。因此，UE可能不能够在优选度更高的PLMN或者归属PLMN上获得服务，即使其在该位置可用。为了避免这类问题，可解除将UE限制于仅搜索该UE被指定的MCC的PLMN的约束。尽管如此，UE随后需要搜索很多MCC，其中每个MCC又涵盖很多PLMN。这样的搜索是耗时的，并进一步是对通信资源的低效使用。

在以下描述的第一示例性实施例中，UE维护小的映射数据库，该数据库具有该UE当前宿营的国家的MCC并且还有该UE的邻国的MCC。

为了促成搜索并使存储器的存储流线化，每个MCC可被指派一索引。在该示例中，该索引作为将UE的注册国家的MCC与可搜索的网络相链接的中间参数。

参考图1。假设UE初始向国家C注册，国家C具有指派的MCC为222。进一步假设国家C具有国家A、B和D作为其接壤国家，如图1中所示。

图2是列出带有其各自索引的国家A-C的表。进一步，图2的表示出每个国家的邻国的索引。在此情形中，UE的用户初始向国家C注册。进一步假设UE的用户的归属国家是国家A。国家C被指派索引3。与国家C接壤的国家是国家A、B和D(图1)，它们又被分别指派索引1、2和4(图2)。在这样的UE中，为了根据本实施例进行PLMN搜索的目的，可编程对应于索引1、2和4的MCC。更具体地，可将MCC 208、228和262编程进UE的存储器中。MCC 208、228和262又由索引1、2和4分别指向。

因此，当UE处在MCC为222的国家C中且该MCC为优选度较低的PLMN时，UE周期性地尝试搜索归属国家或者其他优选度较高的PLMN。对于优选度较高的PLMN，UE可通过参考索引3来开始搜索，即，在当前国家C中进行搜索。该搜索随后可引向对分别由指向国家A、B和D索引1、2和4参引的交界国家的PLMN的搜索。换言之，该搜索在搜索了UE的归属国家的MCC222之后引向对具有MCC 208、228、262的PLMN的搜索。这样，地理上位于国家C的边界附近的UE可以能够捕获邻国(诸如，国家A、B或D)的优选度较高的PLMN上的服务。

简言之，根据以上搜索方案，当UE移出到MCC为222的国家C外时，UE可通过首先参考索引1、2和4来开始搜索PLMN，这又导致了对MCC分别为208、228和262的PLMN进行搜索。

应注意到，搜索的方案和优先级不需要如在以上示例中那样基于地理毗连性。也可基于预定的网络布局上的其他准则来很好地设计此搜索。例如，作为如示例性实施例中那样基于国家毗连性来对搜索进行编程的替代，使得准则可基于UE的用户对国家访问的历史和/或频度也是可行的。

在以上实施例中，假定了UE仅经由MCC来搜索PLMN。但是，每个具有指派的MCC的国家可具有多于一个网络来服务该国家。人口较多的国家可具有较多的网络，反之亦然。

图3示出一示例，其中列出了由不同网络来服务不同国家的表。

回到之前描述的示例，假设具有MCC为228的国家B是人口稀疏的国家并且仅具有一个网络，该网络被指派移动网络代码(MNC)001。对于具有MCC为208的国家A，其人口相对较稠密，并且具有MNC为111和222的两个网络。类似地，国家C被指派为具有MNC 222和333。唯一性的索引可被指派给每个MCC-MNC组合，如图3中所示。

例如，相同UE原始注册到国家C中MNC为222的网络，其中国家C被指派为具有MCC 222。该MCC-MNC组合222-222可被指派索引3a。进一步假设MCC-MNC组合222-222的邻国是国家A和B，而不是D。这样的情景可能发生在如果MNC为222的网络远离国家D的情况下。在这种情形中，UE可被编程为以索引3a来开始搜索，接着以索引1，然后索引2，其中索引3a、索引1和索引2分别对应于国家C、A和B。也就是，当UE原始地向MCC-MNC组合222-222注册而当前在国家C时，根据示例性实施例，是参考索引3a来开始搜索的。如果不能找到适宜的PLMN，则将UE指向交界MCC的索引1和2(图3)。

作为保护措施，可实行按MCC-MNC组合来注册UE的规定。但是，注册的MCC-MNC组合没有被编程在UE中。这种情景可能发生在UE注册的网络是新安装的并且UE还未更新其存储着的经编程信息时。作为说明，假设UE初始向MCC-MNC组合222-234注册，该组合本应被编程在UE的索引表中但由于某种原因没有被编程在UE的索引表中。UE的用户希望通过搜索国家C和所有交界国家的优选度更高的PLMN来与优选度更高的PLMN建立通信连接。再一次，可以仅使用MCC信息而无需MNC信息来建立并进行搜索。在这种情形中，通过首先参考索引3来开始搜索(图3)，该索引3是指派给UE原始注册的国家C的索引。如果不能找到适宜的PLMN，则UE继续通过参考索引1、2和4来进行搜索，如图3中所示。

有可能MCC-MNC组合没有交界PLMN被编程在UE中。其示例在图3示为MCC-MNC组合260-121。这种情景可能发生在例如MNC为121的网络位于国家E的非常偏僻的部分时。在这种情形中，UE可仅仅参考索引5a而非其他索引以寻找国家E的优选度更高的PLMN。

图4概述了以上描述的示例性搜索过程。

在另一实施例中，可进一步作出更高等级的定义。例如，每个MNC可进一步被划分为具有不同位置区域代码(LAC)的区域。在该情形中，作为对应于MCC-MNC组合的索引的替代，可将索引编码为对应于MCC-MNC-LAC组合。为了清楚和简洁起见，MCC-MNC-LAC组合的实施例与以上描述实质上相似，且因此不再进一步详述。

在以上描述的实施例中，搜索是基于MCC-MNC或者MCC-MNC-LAC组合的。作为替换方案，搜索可基于MCC-BAND组合，其中“BAND”是指派给网络的工作频带。

不同的网络服务不同的国家。十分常见地，在每个国家中有管制权威机构将特定的频带分配给不同的网络。这样，网络运营商使用被指派的频带操作其网络，以便不干扰其他网络。

图5示出一示例，其中列出由不同的网络服务的不同国家的表，其中不同的网络在不同的被指派的频带下工作。由于在每个频带与网络之间存在一一对应的关系，因此MNC不需要被编程在UE中，如图5的表中所示。

应注意到，频带可被重用，例如，如果在相同频带下工作的两个网络间的距离足够远。例如，参考图5，频带BAND2被部署为服务国家A和B两者。这种安排在如果国家A中在BAND2下工作的网络地理上足够远离国家B中在BAND2下工作的对应网络的情况下是有可能的。

经由MCC-BAND组合进行搜索实质上类似于经由MCC-MNC组合进行搜索。为了简洁和清楚起见，经由MCC-BAND组合进行搜索不再重复描述。

图6示出用于执行如上所述网络搜索过程的装置的硬件实现的一部分。该电路装置由附图标记40表示，并且可在UE以及其他通信实体(诸如与UE通信的任何实体)中实现。例如，电路装置40可被安装在AN中，其中在通过电路40处理之后，PLMN搜索结果可被发送到UE。

装置40包括将若干电路链接在一起的中央数据总线42。这些电路包括CPU(中央处理单元)或者控制器44、接收电路46、发射电路48、以及存储器单元50。

如果装置40是无线设备的一部分，则接收和发射电路46和48可连接到RF(射频)电路，但在附图中未示出。接收电路46在将收到的信号送出到数据总线42之前对这些信号进行处理和缓冲。另一方面，发射电路48在将来自数据总线42的数据送出设备40外之前对这些数据进行处理和缓冲。CPU/控制器44执行数据总线42的数据管理功能以及进一步执行通用数据处理功能，包括执行存储器单元50的指令性内容。

存储器单元50包括由附图标记52一般化地表示的一组模块和/或指令。在该实施例中，模块/指令52尤其包括PLMN搜索功能54、以及非易失性(NV)编程功能55等。功能54和55包括用于执行图1-5中所示和所描述的处理步骤的计算机指令或代码。在功能54中可选择地实现为实体所特有的特定指令。例如，如果装置40是UE的一部分，尤其地，如图1-5中所示和所描述的UE的处理步骤所特有的指令可被编码在功能54和55中。类似地，如果装置40是通信实体(例如，AN)的一部分，则该通信实体所特有的处理步骤可被编码在功能54中，并且功能55可被免除。

在该实施例中，除了存储器50，还有其他的存储单元被包括于电路装置40中。具体而言，有链接到数据总线42的非易失性(NV)存储器单元56。此外，有连接到数据总线58的订户身份模块(SIM)。NV单元56可存储映射表和索引表，如之前所述的。可使NV 56单元为可由运营商编程的，或者可由用户在有运营商的授权或无需运营商授权的情况下编程。例如，如果NV单元56被设计为可由运营商编程，则用于编程该NV单元56的数据可被越空(OTA)发送。SIM 58除了存储作为订阅UE的身份信息外，还可被编程为存储前面提到的映射和索引表。在该情形中，NV单元56和SIM 55可被合并为一个实体。

如果存储器单元50是非易失性类型，则NV单元56和存储器单元50必定可以被合并在一起。

在该实施例中，存储器单元50是RAM(随机存取存储器)电路。诸如功能54和55的示例性功能是软件例程、模块和/或数据集。如前面提到的，存储器单元50可被连到另一存储器电路(诸如NV单元56和SIM 58)，该另一存储器电路可以是易失性或非易失性类型的。作为替换方案，存储器单元50可以由其他电路类型构成，诸如EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、ROM(只读存储器)、ASIC(专用集成电路)、磁盘、光盘、及本领域公知的其他类型。

还应注意，如所描述那样的发明性过程还能够被编码为承载于本领域中所知的任何计算机可读介质上的计算机可读指令。在本说明书和所附权利要求书中，术语“计算机可读介质”是指参与向诸如附图6的插图中所示出和描述的CPU/控制器44之类的任何处理器提供指令供执行的任何介质。如此的介质可以属于存储类型并且可以采取就像例如先前也在图6中的存储器单元50的描述中描述的易失性或非易失性存储介质的形式。这样的介质也可以属于传输类型，并且可包括携带能够承载机器或计算机可读信号的声波、电磁波或光波的同轴电缆、铜线、光纤电缆、及其空中接口。计算机可读介质可以是从装置40分离的计算机产品的一部分。

最后，在本发明的范围内其他的改变也是可能的。除了以上所描述的，任何其他结合各个实施例描述的逻辑块、电路、和算法步骤可实现为硬件、软件、固件或其组合。本领域技术人员将理解，在其中可以作出这些和其他形式和细节上的改变而不背离本发明的范围和精神。

Claims (18)

1.一种用于搜索可达网络以进行通信的方法，包括：

提供参考网络；

本地地提供引向多个预先选择的可达网络的中间参数，其中所述中间参数被作为索引提供，所述索引将位置与所述可达网络相链接；

将所述中间参数与所述参考网络相关联；以及

经由所述中间参数搜索所述可达网络。

2.如权利要求1所述的方法，还包括基于预定的准则将所述中间参数与所述可达网络进行关联。

3.如权利要求2所述的方法，还包括在所述预定的准则的确定中考虑总体网络布局。

4.如权利要求3所述的方法，还包括在所述预定的准则的确定中考虑所述总体网络布局中的国家的地理毗连性。

5.如权利要求3所述的方法，还包括将所述总体网络布局中的网络的使用历史视为所述预定的准则。

6.如权利要求3所述的方法，还包括将所述总体网络布局中用户对网络的偏好视为所述预定的准则。

7.一种用于通信的设备，包括：

用于提供参考网络的装置；

用于本地地提供引向多个预先选择的可达网络的中间参数的装置，其中所述中间参数被作为索引提供，所述索引将位置与所述可达网络相链接；

用于将所述中间参数与所述参考网络相关联的装置；以及

用于经由所述中间参数搜索所述可达网络的装置。

8.如权利要求7所述的设备，还包括用于基于预定的准则将所述中间参数与所述可达网络进行关联的装置。

9.如权利要求8所述的设备，还包括用于在所述预定的准则的确定中考虑总体网络布局的装置。

10.如权利要求9所述的设备，还包括用于在所述预定的准则的确定中考虑所述总体网络布局中的国家的地理毗连性的装置。

11.如权利要求9所述的设备，还包括用于将所述总体网络布局中的网络的使用历史视为所述预定的准则的装置。

12.如权利要求9所述的设备，还包括用于将所述总体网络布局中用户对网络的偏好视为所述预定的准则的装置。

13.一种用于通信的装置，包括：

电路，配置成：

提供参考网络；

本地地提供引向多个预先选择的可达网络的中间参数，其中所述中间参数被作为索引提供，所述索引将位置与所述可达网络相链接；

将所述中间参数与所述参考网络相关联；以及

经由所述中间参数搜索所述可达网络。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述电路进一步配置为基于预定的准则将所述中间参数与所述可达网络进行关联。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述电路进一步配置为在所述预定的准则的确定中考虑总体网络布局。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电路进一步配置为在所述预定的准则的确定中考虑所述总体网络布局中的国家的地理毗连性。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电路进一步配置为将所述总体网络布局中的网络的使用历史视为所述预定的准则。

18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电路进一步配置为将所述总体网络布局中用户对网络的偏好视为所述预定的准则。