CN109863790A - 蜂窝网络辅助的wlan发现和选择 - Google Patents

Abstract

本文讨论的系统、设备和方法涉及便携式通信设备或用户装置(UE)，用于通过先前未针对UE供应的无线局域网(WLAN)发现和访问服务，而无需UE的用户提供证书信息。为了通过未供应的WLAN访问服务，UE向其移动网络运营商(MNO)发送请求，并使MNO向WLAN服务提供商请求并从WLAN服务提供商接收UE的证书信息，其用于供应WLAN和UE二者。

Description

蜂窝网络辅助的WLAN发现和选择

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2017年10月20日递交的、序列号为15/299,090的美国实用专利申请的优先权。序列号为15/299,090的申请的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

现代电信系统包括第二代、第三代和第四代(2G、3G和4G)蜂窝无线接入技术的异构混合，其可以是交叉兼容的，并且可以共同操作以提供数据通信服务。全球移动系统(GSM)是2G电信技术的一个例子；通用移动电信系统(UMTS)是3G电信技术的一个例子；以及长期演进(LTE)(包括LTE高级)和演进型高速分组接入(HSPA+)是4G电信技术的示例。

另外，新一代便携式通信设备或用户装置(UE)能够通过诸如Wi-Fi^TM热点的无线局域网(WLAN)进行电话呼叫。为了使用来自热点服务运营商的Wi-Fi服务，其需要为具有Wi-Fi呼叫能力的UE供应证书以获得对热点网络的访问。如果未向UE供应，则可能要求用户经历在线注册的过程以设置与热点服务提供商的新帐户。在线注册可能要求用户向热点服务提供商提供敏感信息，诸如用户姓名，账单地址，社会安全号码，信用卡信息等。对于在受信和/或众所周知的热点网络上注册的用户来说，该过程可能是可接受的，然而，用户可能不愿意与未知的热点服务提供商共享这样的敏感信息。

附图说明

参考附图给出了详细的描述。在附图中，附图标记的最左边的数字标识首次出现附图标记的图。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的条目或特征。

图1示出了根据本公开的至少一个方面的便携式通信设备或用户装置(UE)经由无线局域网(WLAN)访问服务的示例环境。

图2示出了根据本公开的至少一个方面的用于UE通过WLAN访问服务的示例过程。

图3示出了根据本公开的至少一个方面的详述图2的框中的一者的示例过程。

图4示出了根据本公开的至少一个方面的详述图2的框中的另一者的示例过程。

图5示出了根据本公开的至少一个方面的详述图2的框中的又一者的示例过程。

图6示出了根据本公开的至少一个方面的UE的示例框图。

图7示出了根据本公开的至少一个方面的用于UE通过WLAN访问服务的示例序列图。

图8示出了根据本公开的至少一个方面的移动网络运营商通过非关联的WLAN向UE提供对服务的访问的示例过程。

详细描述

这里讨论的系统、设备和方法涉及便携式通信设备或用户装置(UE)，用于通过先前未为UE供应的无线局域网(WLAN)发现和访问服务，而无需UE的用户提供证书信息。为了通过WLAN访问服务，必须向具有Wi-Fi呼叫能力的UE供应来自WLAN的WLAN服务提供商的证书，从而获得对WLAN的访问。如果未向UE供应，则用户可能能够通过在线注册(OSU)过程来与WLAN服务提供商创建新帐户，但是，可能要求用户提供诸如他/她的姓名、账单地址、社会保险号、信用卡信息等之类的敏感信息。本发明提供了利用用户与UE的蜂窝网络运营商之间的信任关系的系统、设备和方法，而不是让用户向未知的或先前非关联的WLAN服务提供商提供潜在的敏感信息。

当UE扫描并发现针对UE未供应或不受信的WLAN时，其确定哪些WLAN可用于提供服务。UE可以基于期望的标准(诸如信号强度、服务质量(QoS)、数据速率、带宽、安全性等)来选择WLAN。然后，UE经由蜂窝网络与其移动网络运营商(MNO)建立通信，并发送对所选一个或者多个WLAN的访问请求。然后，MNO向所选WLAN的WLAN服务提供商发送针对UE的WLAN服务的请求。作为回报，WLAN服务提供商向MNO发送包括访问证书的响应，并且还为所选择的WLAN供应针对该UE的访问证书。UE从MNO下载包括WLAN服务提供商发送给MNO的访问证书的简档(profile)，并向所选择的WLAN注册，以通过所选择的WLAN访问服务。

本文描述的系统、设备和方法可以以多种方式实现。下面参考以下附图提供示例性性实现方式。

图1示出了根据本公开的至少一个方面的示例环境100，其中便携式通信设备或用户装置(UE)102经由无线局域网(WLAN)104访问服务。

WLAN 104包括N个接入点(AP)106，其中，示出了三个(106(1)、106(2)和106(N))，WLAN网关(GW)108，可通信地耦合到AP 106，以及认证、授权、计费(AAA)服务器110，可通信地耦合到WLAN GW 108。AP 106是将诸如UE 102的WLAN设备连接到WLAN的收发器。WLAN GW108将数据分组从AP 106路由到其他网络，反之亦然。AAA服务器110通过以下来追踪用户的活动：用唯一标识信息认证用户、授权用户访问网络和服务，以及计费或追踪用户的活动。AAA服务器110可以经由互联网112连接到其他服务器。WLAN 104可通信地耦合到WLAN服务提供商114，WLAN服务提供商114可通过AP 106将可访问的服务提供给注册到WLAN 104的设备。WLAN服务提供商114包括增强接入网络质量协议(E-ANQP)服务器116，诸如UE 102的WLAN设备用于执行网络发现。UE 102能够与无线局域网(诸如WLAN 104)以及与蜂窝网络建立通信，蜂窝网络可以是UE 102的移动网络运营商(MNO)118的网络，MNO网络120。MNO网络120包括增强接入网络发现和选择功能(E-ANDSF)服务器122和归属位置寄存器/归属订户服务器(HLR/HSS)124。E-ANDSF服务器122帮助UE 102发现WLAN并且为UE 102提供用于连接到WLAN的规则和策略。HLR/HSS 124存储和更新用户订阅信息，并且还生成安全信息。

图2示出了根据本公开的至少一个方面的用于UE 102通过WLAN 104访问服务的示例过程200。在框202中，当用户(或更具体地，UE 102)离开一个WLAN覆盖区域并进入新的WLAN覆盖区域时，在框204中，UE 102扫描以在新区域中发现可能与UE 102非关联的可用WLAN。在发现可用和非关联的WLAN 104之后，在框206中，UE 102与MNO网络120建立通信，并且在框208中向MNO 118发送请求，以通过非关联的WLAN 104访问服务。然后，在框210中，UE102通过非关联的WLAN 104安全地访问服务。

图3示出了根据本公开的至少一个方面的详述框204的示例过程300。在框302中，当UE 102扫描WLAN时，它可以发现多个WLAN，每个WLAN可以由具有其自己的E-ANQP服务器的单独WLAN服务提供商支持。在框304中，UE 102查询所发现的WLAN的每个E-ANQP服务器，以确定每个WLAN的可用性，并且在框306中，确定所发现的WLAN是否包括已经供应以与UE102一起工作的WLAN。如果识别出已供应的WLAN，则UE 102向已供应的WLAN注册，并在框308中，开始通过已供应的WLAN访问服务。然而，如果没有识别出已供应的WLAN，则在框310中UE102可以选择满足预定标准的特定WLAN，即非关联的WLAN 104。预定标准可以包括但不限于信号强度、服务质量、可用带宽、可用比特率、安全性等。

图4示出了根据本公开的至少一个方面的详述框206的示例过程。一旦UE 102选择尚未供应以提供对UE 102的安全访问的非关联的WLAN 104，在框402中，UE 102就与MNO网络120建立通信。然后，在框404中，UE 102与MNO 118的E-ANDSF服务器122相互认证。一旦被认证，在框208中，UE 102就向MNO 118的E-ANDSF服务器122发送请求，以通过WLAN 104访问服务。

图5示出了根据本公开的至少一个方面的详述框208的示例过程。在框502中，响应于来自UE 102的通过所选择的WLAN、非关联的WLAN 104访问服务的请求，MNO 118执行、或者UE 102使MNO 118执行以下步骤。在框504中，MNO 118的E-ANDSF服务器122向WLAN服务提供商114的E-ANQP服务器116发送用于UE 102通过WLAN 104访问服务的请求。E-ANDSF服务器122还可以检查WALN 104的在线注册(OSU)可用性，并且如果可用则接收它。响应于该请求，在框506中，WLAN服务提供商114的E-ANQP服务器116提供，或者MNO 118使WLAN服务提供商114的E-ANQP服务器116提供UE 102通过非关联的WLAN 104访问服务所需的访问证书。E-ANQP服务器116还供应或者MNO 118使E-ANQP服务器116向WLAN非关联104供应访问证书。在框508中，UE 102从E-ANDSF 122接收包括访问证书的简档。在框510中，UE 102使用简档来自我供应，并且在框512中，使用简档和非关联的WLAN 104的访问证书与WLAN 104相互关联和认证。在框514中，UE 102注册非关联的WLAN 104。在该过程期间，如果UE 102发现一个以上WLAN满足上述所有步骤，则UE 102可以注册一个以上WLAN，并且可以通过这些WLAN同时访问服务。

图6示出了根据本公开的至少一个方面的UE 102的示例框图600。UE包括一个或更多个处理器602、WLAN收发器604和蜂窝收发器606。收发器604和606两者可通信地耦合到一个或更多个处理器602，并且可以直接或间接耦合到UE 102的其他组件和/或模块。在一些实施例中，一个或更多个处理器602可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、或CPU和GPU两者，或本领域中已知的其他处理单元或组件。WLAN收发器604被配置为使用诸如802.11标准族等的WLAN特定通信方法，在UE 102和WLAN(例如上述的非关联的WLAN 104)之间建立通信。蜂窝收发器606被配置为使用诸如3G、4G、LTE等的蜂窝网络特定通信方法，在UE 102和蜂窝网络(诸如上述MNO网络120)之间建立通信。

UE 102还包括输入/输出(I/O)接口608、电池610和存储器612，每一者可通信地耦合到一个或更多个处理器602，并且可以直接或间接耦合到UE 102的其他组件和/或模块。I/O接口608可以包括键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、麦克风等，其被配置为接收来自用户的输入，并且还可以包括扬声器、显示器(其可以是触摸屏)等，其被配置为向用户提供输出。电池610向需要电力的UE 102的所有组件和模块提供电力。存储器612可以包括易失性存储器(诸如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM)、闪存等)。存储器612还可以包括附加的可移除存储和/或不可移除存储，包括但不限于闪存、磁存储、光存储和/或磁带存储，其可以提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和UE 102的其他数据的非易失性存储。

存储器612是计算机可读介质的示例性性。计算机可读介质包括至少两种类型的计算机可读介质，即计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括在用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何过程或技术中实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于相变存储器(PRAM)，静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储器、磁带盒、磁性磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备，或可用于存储信息以供计算设备访问的任何其他非传输介质。相反，通信介质可以体现计算机可读指令、数据结构、程序模块、或调制数据信号中的其他数据，例如载波或其他传输机制。如这里所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。

参考图2-5，存储在一个或更多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令当由一个或更多个处理器执行时，执行上面描述的操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被解释为限制性的，并且可以以任何顺序和/或并行地组合任何数量的所描述的操作以实现过程。

图7示出了根据本公开的至少一个方面的用于UE 102通过非关联的WLAN 104访问服务的示例序列图700。UE 102包括WLAN收发器604和蜂窝收发器606，如上面参考图6的UE102所描述的。如上面参考图3的框204所述，在702处，WLAN收发器604通过查询E-ANQP服务器116来扫描并发现关联的WLAN，即非关联的WLAN 104。如果WLAN收发器604发现多个WLAN，每个WLAN由具有其自己的E-ANQP服务器的单独的WLAN服务提供商支持，则可以查询所发现的WLAN的每个E-ANQP服务器，以确定每个WLAN的可用性。如果识别出已供应的WLAN，则UE102向已供应的WLAN注册，并开始通过已供应的WLAN访问服务。然而，如果没有识别出已供应的WLAN，则UE 102可以基于预定标准(其可以包括但不限于信号强度、服务质量、可用带宽、可用比特率、安全性等)选择特定WLAN，即非关联的WLAN 104。

一旦UE 102选择尚未供应以提供对UE 102的安全访问的非关联的WLAN 104，在704处，UE 102就通过蜂窝收发器606与MNO网络120建立通信。通过蜂窝收发器606，在706处，UE 102与MNO 118的E-ANDSF服务器122相互认证。一旦被认证，在708处，UE 102使用蜂窝收发器606，向MNO 118的E-ANDSF服务器122发送请求，以通过WLAN 104访问服务。

在710处，响应于该请求，E-ANDSF服务器122向E-ANQP服务器122发送另一个请求，用于UE 102通过WLAN 104访问服务。E-ANDSF服务器122还可以检查非关联的WLAN 104的在线注册(OSU)可用性，并且如果可用，则接收它。在712处，响应于该请求，WLAN服务提供商114的E-ANQP服务器122提供，或者MNO 118使WLAN服务提供商114的E-ANQP服务器122提供，UE 102通过非关联的WLAN 104访问服务所需的访问证书。在714处，E-ANQP服务器116还供应，或者MNO 118使得E-ANQP服务器116向非关联的WLAN 104供应访问证书。在716处，UE102经由蜂窝收发器606从E-ANDFS服务器122接收简档，简档包括访问证书，并使用该简档来对本身供应。在718处，UE 102使用简档和非关联的WLAN 104的访问证书，与非关联的WLAN 104相互关联和认证。在720处，UE 102经由WALN收发器604，开始通过非关联的WALN104安全地访问服务。

图8示出了根据本公开的至少一个方面的MNO 118通过非关联的WLAN 104向UE102提供对服务的访问的示例过程800。在802中，MNO建立与UE 102的通信，并且经由MNO118的E-ANDSF服务器122相互认证，如上面参考图4中的框206所描述的。在804中，MNO 118从UE 102接收通过非关联的WLAN 104访问服务的请求。如上面参考图3中的框204所述，UE102扫描WLAN并查询所发现的WLAN的E-ANQP服务器，并选择可用但当前未与UE 102关联的WLAN，例如WLAN 104。来自UE 102的请求可以包括：从WLAN服务提供商114的E-ANQP服务器116接收的用于非关联的WLAN 104的WLAN访问简档。响应于来自UE 102的请求，在框806中，MNO 118向非关联的WLAN 104的WLAN服务提供商114发送请求，用于UE 102通过WLAN 104访问服务。

响应于向WLAN服务提供商114发送请求，在框808中，MNO 118接收便携式通信设备通过WLAN访问服务所需的访问证书。在框810，WLAN服务提供商114供应或者MNO 118使WLAN服务提供商114为非关联的WLAN 104供应访问证书。然后，MNO 118通过将简档下载到UE102，来向UE 102供应包括访问证书的简档。

结论

尽管用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但应理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。而是，具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例性形式。

Claims (20)

1.一种便携式通信设备中的方法，包括：

发现非关联的无线局域网(WLAN)；

在发现所述非关联的WLAN时，与蜂窝网络建立通信；

向所述蜂窝网络发送请求，以通过所述非关联的WLAN访问服务；以及

通过所述非关联的WLAN访问所述服务。

2.如权利要求1所述的方法，其中，发现所述非关联的WLAN包括：

查询所述非关联的WLAN的增强接入网络质量协议(E-ANQP)服务器，以确定所述非关联的WLAN的可用性。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

接收所述非关联的WLAN的访问简档。

4.如权利要求2所述的方法，其中，与所述蜂窝网络建立通信包括：

与所述便携式通信设备的移动网络运营商建立通信；以及

使所述便携式通信设备和与所述移动网络运营商相关联的增强接入网络发现和选择功能(E-ANDSF)服务器相互认证。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

使得所述移动网络运营商以：

向所述非关联的WLAN的WLAN服务提供商发送用于所述便携式通信设备通过所述非关联的WLAN访问所述服务的另一个请求；

使所述WLAN服务提供商以：

向所述移动网络运营商提供所述便携式通信设备通过所述非关联的WLAN访问所述服务所需的访问证书，以及

向所述非关联的WLAN供应所述访问证书。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

从所述移动网络运营商接收包括所述访问证书的简档；

使用所述简档来供应所述便携式通信设备；以及

将所述便携式通信设备注册到所述非关联的WLAN。

7.如权利要求6所述的方法，其中，将所述便携式通信设备注册到所述非关联的WLAN包括：

使用所述简档和所述访问证书，使所述便携式通信设备和所述非关联的WLAN相互认证。

8.如权利要求1所述的方法，其中，发现所述非关联的WLAN包括：

识别多个WLAN；

查询所述已识别的WLAN中每个WLAN的增强接入网络质量协议(E-ANQP)服务器，以确定每个WLAN的可用性；以及

基于预定标准，从所述已识别的WLAN中选择所述非关联的WLAN。

9.一种便携式通信设备，包括：

一个或更多个处理器；

无线局域网(WLAN)收发器，可通信地耦合到所述一个或更多个处理器，所述WLAN收发器被配置为与WLAN通信；

蜂窝网络收发器，可通信地耦合到所述一个或更多个处理器，所述蜂窝网络收发器被配置为与蜂窝网络通信；

存储器，可通信地耦合到所述一个或更多个处理器，所述存储器存储指令并且可由所述一个或更多个处理器执行，以执行操作，所述操作包括：

由所述WLAN收发器发现非关联的WLAN；

在发现所述非关联的WLAN时，由所述蜂窝收发器建立与蜂窝网络的通信；

由所述蜂窝收发器向所述蜂窝网络发送通过所述非关联的WLAN访问服务的请求；以及

由所述非关联的WLAN收发器通过所述WLAN访问所述服务。

10.如权利要求9所述的便携式通信设备，其中，由所述WLAN收发器发现所述非关联的WLAN的操作包括：

查询所述非关联的WLAN的增强接入网络质量协议(E-ANQP)服务器，以确定所述非关联的WLAN的可用性。

11.如权利要求9所述的便携式通信设备，其中，由所述WLAN收发器发现所述非关联的WLAN的操作还包括：

接收所述非关联的WLAN的访问简档。

12.如权利要求11所述的便携式通信设备，其中，由所述蜂窝收发器建立与所述蜂窝网络的通信的操作包括：

与所述便携式通信设备的移动网络运营商建立通信；以及

使所述便携式通信设备和与所述移动网络运营商相关联的增强接入网络发现和选择功能(E-ANDSF)服务器相互认证。

13.如权利要求12所述的便携式通信设备，其中，由所述蜂窝收发器向所述蜂窝网络发送通过所述非关联的WLAN访问所述服务的所述请求的操作包括：

使得所述蜂窝网络以：

向所述非关联的WLAN的WLAN服务提供商发送用于所述便携式通信设备通过所述非关联的WLAN访问所述服务的另一个请求；

从所述WLAN服务提供商接收所述便携式通信设备通过所述非关联的WLAN访问所述服务所需的访问证书；以及

使所述WLAN服务提供商向所述WLAN供应所述访问证书。

14.如权利要求13所述的便携式通信设备，其中，由所述蜂窝收发器向所述蜂窝网络发送通过所述非关联的WLAN访问所述服务的所述请求的操作还包括：

从所述蜂窝网络接收包括所述访问证书的简档；

使用所述简档来供应所述便携式通信设备；以及

将所述便携式通信设备注册到所述非关联的WLAN。

15.如权利要求14所述的便携式通信设备，其中，由所述蜂窝收发器向所述蜂窝网络发送通过所述非关联的WLAN访问所述服务的所述请求的操作还包括：

使用所述简档和所述访问证书，使所述便携式通信设备和所述非关联的WLAN相互认证。

16.如权利要求9所述的便携式通信设备，其中，由所述WLAN收发器发现所述非关联的WLAN的操作包括：

识别多个WLAN；

查询所述已识别的WLAN中每个WLAN的增强接入网络质量协议(E-ANQP)服务器，以确定每个WLAN的可用性；以及

基于预定标准，从所述已识别的WLAN中选择所述非关联的WLAN。

17.一种用于移动网络运营商通过非关联的无线局域网(WLAN)为便携式通信设备提供对服务的访问的方法，所述方法包括：

从所述便携式通信设备接收通过所述便携式通信设备发现的非关联的WLAN访问服务的请求；

向所述非关联的WLAN的WLAN服务提供商发送另一个请求，以用于所述便携式通信设备通过所述非关联的WLAN访问服务；

响应于发送其他请求，从所述WLAN服务提供商接收所述便携式通信设备通过所述非关联的WLAN访问所述服务所需的访问证书；

使所述WLAN服务提供商向所述非关联的WLAN供应所述访问证书；以及

向所述便携式通信设备供应包括所述访问证书的简档。

18.如权利要求17所述的方法，还包括：

在从所述便携式通信设备接收所述请求之前，经由所述移动网络运营商的增强接入网络和发现选择(E-ANDSF)服务器与所述便携式通信设备相互认证。

19.如权利要求18所述的方法，其中，从所述便携式通信设备接收通过所述非关联的WLAN访问服务的所述请求包括：

接收所述非关联的WLAN的访问简档。

20.如权利要求17所述的方法，其中，供应所述便携式通信设备包括：

将包括所述访问证书的所述简档下载到所述便携式通信设备。