语音业务切换方法以及终端与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及语音业务切换方法以及终端。

背景技术：

随着VoLTE(Voice over LTE，基于LTE的语音业务)业务的商用，有别于其它OTT(Over The Top，通过互联网向用户提供各种应用服务)业务，能够提供高质量语音且与VoLTE无缝切换的VoWiFi(Voice over WiFi，基于WiFi的语音业务)业务逐步受到运营商的重视。LTE(Long Term Evolution，长期演进)在标准上考虑了非3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)系统接入EPC(Evolved Packet Core，演进分组核心)的方案，其中基于非授信WiFi接入EPC的S2b方案，作为VoWiFi的基础网络能力而受到业界的广泛关注。而在S2b方案中，终端在非授信WiFi网络时通过建立IPSec(Internet Protocol Security，网络协议安全性)隧道接入到WiFi接入网关，即ePDG(evolved Packet Data Gateway，演进的分组数据网关)，并通过ePDG接入到EPC网络。当离开WiFi网络时释放IPSec隧道。关于S2b方案的具体网络架构如图1所示。

在现有LTE与WiFi协同方案中，当WiFi网络满足条件时，会优选WiFi网络进行接入以起到对LTE网络分流的作用，但对于PS(Packet Switch，分组交换)域语音应用，由于WiFi网络目前还不支持QoS(Quality of Service，服务质量)等能力，需要优选LTE网络才能保证Voice应用的业务体验。并且目前的LTE与WiFi协同方案中PS语音业务下，当终端离开WiFi网络时拆除IPSec隧道， 而如果再返回WiFi需要重建IPSec隧道，这导致切换时延大大增加，影响业务体验。因此在跨LTE与WiFi网络边缘发生乒乓切换时，频繁重建IPSec隧道难以保证PS语音业务质量。

技术实现要素：

本发明需要解决的一个技术问题是：现有技术中，当终端离开WiFi网络时拆除IPSec隧道，而如果再返回WiFi需要重建IPSec隧道。

根据本发明的第一方面，提供了一种语音业务切换方法，包括：接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换；以及所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。

在一些实施例中，所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在的步骤包括：所述终端保留WiFi网络的接入，并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。

在一些实施例中，所述终端在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道的步骤包括：在所述预定时间内，如果所述终端从演进的分组数据网关ePDG接收到信息请求消息，则向所述ePDG返回信息响应消息；或者，所述终端向ePDG发送信息请求消息，并且从所述ePDG接收信息响应消息；或者，所述终端向ePDG发送信息请求消息，若未接收到所述ePDG的信息响应消息，则所述终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。

在一些实施例中，所述语音业务切换方法还包括：若所述终端保持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间，则所述终端断开WiFi连接并释放所述IPSec隧道。

在一些实施例中，所述语音业务切换方法还包括：所述终端当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执行从所述LTE网络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。

根据本发明的第二方面，提供了一种终端，包括：切换优化模块，用于如果检测到终端接入WiFi网络，且存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换；以及DPD模拟控制模块，用于所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。

在一些实施例中，所述DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入，并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。

在一些实施例中，所述DPD模拟控制模块在所述预定时间内，如果从ePDG接收到信息请求消息，则向所述ePDG返回信息响应消息；或者，所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，并且从所述ePDG接收信息响应消息；或者，所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，若未接收到所述ePDG的信息响应消息，则认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。

在一些实施例中，所述DPD模拟控制模块还用于若保持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间，则断开WiFi连接并释放所述IPSec隧道。

在一些实施例中，所述切换优化模块还用于当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执行从所述LTE网络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。

本发明中，终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中，在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在，即保活IPSec隧道，从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时，能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信，提高用户业务体验，进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，从而提高语音业务质量。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1是示出现有技术中非授信WiFi通过S2b方案接入EPC的非漫游网络架构图。

图2是示出根据本发明一些实施例的语音业务切换方法的流程图。

图3是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。

图4是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。

图5是示意性地示出根据本发明一些实施例的终端的结构示意图。

图6是示意性地示出根据本发明另一些实施例的终端的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是 示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2是示出根据本发明一些实施例的语音业务切换方法的流程图。

在步骤S21，接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从WiFi网络向LTE网络切换。

在步骤S22，终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。

在该实施例中，终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中，在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在，即保活IPSec隧道，从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时，能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信，提高用户业务体验，进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，从而提高语音业务质量。

在本发明的实施例中，终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在的步骤包括：终端保留WiFi网络的接入，并在预定时间内模拟发送DPD(Dead Peer Detection，失效对端检测)保活消息以维持IPSec隧道。这避免了现有技术中重回WiFi网络时重建IPSec隧道的时延影响。

DPD功能即对端保活功能，在IPSec协议中一端可以使用DPD功能检测对端Peer是否存活。UE(User Equipment，用户设备)和ePDG均可发送信息请求(Informational Request)消息检测对端是否存活，若对端存活，则回复信息响应(Informational Response)消息。这里，DPD保活消息可以包括：信息请求消息与信息响应消息。

在本发明的实施例中，终端在预定时间内模拟发送DPD保活消 息以维持IPSec隧道的步骤包括：在预定时间内，如果终端从ePDG接收到信息请求消息，则向ePDG返回信息响应消息；或者，终端向ePDG发送信息请求消息，并且从ePDG接收信息响应消息；或者，终端向ePDG发送信息请求消息，若未接收到ePDG的信息响应消息，则终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。终端通过模拟发送DPD保活消息，能够起到保活IPSec隧道的作用。

在本发明的实施例中，语音业务切换方法还可以包括：若终端保持IPSec隧道存在的时间超过预定时间，则终端断开WiFi连接并释放IPSec隧道。例如，当终端从WiFi网络切换到LTE网络时，终端设定定时器T1，并在定时器超时前持续向ePDG发送DPD保活消息。一旦定时器超时，则终端断开WiFi连接并拆除IPSec隧道(即释放IPSec隧道)。定时器的设定是为了终端在长时间不再切换回WiFi网络时停止IPSec开销。

在本发明的实施例中，语音业务切换方法还可以包括：终端当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执行从LTE网络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。由于在从LTE网络切换回WiFi网络的过程中，不再存在重建IPSec的过程，因此可以减小时延，提高用户的业务体验。

图3是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。

在步骤S31，接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从WiFi网络向LTE网络切换，建立PDN(Public Data Network，公用数据网)连接。

在步骤S32，终端启动定时器T1。例如，终端或ePDG在定时器开启周期内没有发送或接收到数据，计时时间达到时检测IPSec隧道是否保活。定时器的预定时间可以由运营商根据设备的负荷进行设置。

在步骤S33，终端模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。例如，终端向ePDG发送信息请求消息来检测ePDG是否存活，若ePDG返回信息响应消息，则表明ePDG存活，进而表明IPSec隧道保活。 或者，终端向ePDG发送信息请求消息，若未接收到ePDG的信息响应消息，则终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息来实现保活IPSec隧道。反之，ePDG向终端发送信息请求消息来检测终端是否存活，若终端返回信息响应消息，则表明终端存活，进而表明IPSec隧道保活。

在步骤S34，判断定时器是否超时。如果超时，则过程进入步骤S35；否则返回步骤S33，即终端持续模拟发送DPD保活消息。

在步骤S35，终端不再发送DPD保活消息，释放IPSec隧道。

在该实施例中，终端在从WiFi网络切换到LTE网络的过程中，通过保活IPSec隧道，可以减小时延，提高用户业务体验，进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，从而提高语音业务质量。并且定时器的设定也解决了终端在长时间不再切换回WiFi网络时增加IPSec开销的问题。

图4是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流程图。

在步骤S41，终端从WiFi切换到LTE，完成正常的LTE接入并建立PDN连接。

例如，终端在使用过程中，在判断进行PS域语音业务时优先从LTE网络接入，即如果LTE信号一直满足接入要求，终端会一直驻留在LTE网络。当LTE网络信号不能满足要求，终端切换到WiFi网络，通过IPSec隧道从非授信WiFi网络接入EPC网络。之后当终端检测到LTE信号覆盖较好，满足接入要求，会发起向LTE网络的切换流程，即终端从WiFi切换到LTE，完成正常的LTE接入并建立PDN连接。

在步骤S42，PDN向ePDG发送删除承载请求消息。

在步骤S43，保持IPSec隧道。

在步骤S44，ePDG向PDN发送删除承载响应消息。

在步骤S45，终端发送DPD消息保活IPSec隧道。

在该实施例中，终端完成正常LTE接入并建立承载，P-GW (Packet work Gateway，分组数据网网关)会向ePDG发送删除承载请求(delete bearer request)消息，且在发送给ePDG的删除承载请求消息中携带原因值为access changed from non-3GPP to 3GPP(从非3GPP至3GPP的接入改变)，此时ePDG仅删除S2b GTP(GPRS Tunnel Protocol，GPRS隧道协议)的承载并自动回复删除承载响应(delete bearer response)消息给P-GW。而对于终端与ePDG间的IPSec隧道，将由终端判断正在进行VoWiFi通话并且可能会切换回WiFi，则在接入LTE同时，设定定时器T1并在定时器有效时间内保留WiFi侧资源且模拟发送DPD消息以保持IPSec隧道的存在。

在进一步的实施例中，如果LTE信号变差且WiFi信号满足接入要求，终端会从LTE切换回WiFi，终端利用保活的IPSec隧道重新开始通信，此时只需重建ePDG到P-GW的GTP隧道即可。

图5是示意性地示出根据本发明一些实施例的终端的结构示意图。如图5所示，终端50包括：切换优化模块51和DPD模拟控制模块52。

切换优化模块51用于如果检测到终端接入WiFi网络，且存在PS域语音应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从WiFi网络向LTE网络切换。

DPD模拟控制模块52用于终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。

在该实施例中，终端的这两个模块可以使得终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中，在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在，从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时，能够利用该保活的IPSec隧道重新开始通信，提高用户业务体验，进而在跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，从而提高语音业务质量。本发明无需对EPC核心网进行任何改动，而优化了VoLTE和VoWiFi的切换性能。

在本发明的实施例中，DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入，并在预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。这里， DPD保活消息可以包括：信息请求消息与信息响应消息。

例如，DPD模拟控制模块在预定时间内，如果从ePDG接收到信息请求消息，则向ePDG返回信息响应消息，以维持IPSec隧道。

又例如，DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，并且从ePDG接收信息响应消息，以维持IPSec隧道。

又例如，DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，若未接收到ePDG的信息响应消息，则认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息，以维持IPSec隧道。

在本发明的实施例中，DPD模拟控制模块还用于若保持IPSec隧道存在的时间超过预定时间，则断开WiFi连接并释放IPSec隧道。这解决了终端在长时间不再切换回WiFi网络时增加IPSec开销的问题。

在本发明的实施例中，切换优化模块还用于当检测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执行从LTE网络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。

图6是示意性地示出根据本发明另一些实施例的终端的结构示意图。如图6所示，终端60包括：切换优化模块51和DPD模拟控制模块52。

在一些实施例中，终端60还可以包括：网络优先级控制模块63，用于在判断进行PS域语音业务时优先从LTE网络接入，即如果LTE信号一直满足接入要求，终端会一直驻留在LTE网络。该模块可以使得终端在进行PS域语音业务时，能够保证优先接入有QoS保障的LTE网络进行语音数据传输。

在本发明的实施例中，网络优先级控制模块63在终端发起PS域语音业务(可以是主叫也可以是被叫)，控制选择LTE通信模块67进行业务接入。

当语音业务在WiFi网络时，由于采用LTE优先机制，当LTE网络质量满足接入要求时，由切换优化模块51将语音业务切换到LTE网络。当语音业务切换到LTE网络后，在WiFi网络下就没有 数据传送，定时器计时后会启动DPD保活检测，释放WiFi网络中的IPsec隧道，此时需要切换优化模块51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52，可以启动工作，当后续eDPG发送信息请求消息时回复信息响应消息，以表明终端存活。或者切换优化模块51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52，可以启动工作，DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，并且从ePDG接收信息响应消息，以维持IPSec隧道。或者切换优化模块51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52，可以启动工作，后续终端发送信息请求消息，若未收到ePDG的信息响应消息，可以自己认为已经收到ePDG回复的信息响应消息。

在一些实施例中，终端60还可以包括：业务监测模块64，用于对终端正在运行的业务进行监测，如果发现有PS域语音业务，则触发网络优先级控制模块63优选LTE网络进行接入，并将该网络优选结果发送给终端的网络选择与切换模块65，并且将监测结果告知切换优化模块51。其中，如果终端正在进行PS域语音业务且准备进行从WiFi网络到LTE网络的切换，切换优化模块与DPD模拟控制模块一起通过模拟DPD消息发送来保活WiFi侧的IPsec隧道。

在一些实施例中，终端60还可以包括：网络选择与切换模块65，用于选择或切换终端的网络制式(WiFi网络或LTE网络)，并且将选择的网络制式通知切换优化模块。

在一些实施例中，终端60还可以包括：信号监测模块66，与网络选择与切换模块相互通信，用于监测终端当前的信号模式和信号强度，并将监测结果通知网络选择与切换模块。

在一些实施例中，终端60还可以包括：LTE通信模块67，用于通过LTE网络发送和接收消息。

在一些实施例中，终端60还可以包括：WiFi通信模块68，用于通过WiFi网络发送和接收消息。

本发明中，通过在终端上增加控制模块，在现有LTE与WiFi协同方案中，如果终端检测到存在PS域语音应用，则控制终端优选 LTE网络以保证Voice应用的业务体验；并且如果存在PS域语音业务，当终端离开WiFi网络时会在预定时间内保活IPSec隧道，以防止终端乒乓切换时频繁重建IPSec隧道对PS语音业务质量的影响。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。