一种网络选择方法、用户终端、运营商网络设备和系统与流程

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及移动通信领域中的网络选择方法。

背景技术：

随着移动通信技术的发展，当前终端能够支持多种通信模式。例如，中国移动用户的终端能够使用移动3G网络，例如TD-SCDMA网络，和4G网络，例如TD-LTE网络；中国联通用户的终端能够支持3G网络，例如WCDMA网络，和4G网络，例如FDD-LTE网络；中国电信用户的终端能够支持3G网络，例如CDMA2000，和4G网络，例如FDD-LTE网络。甚至，有些移动终端设备能够支持中国移动、中国联通和中国电信全部3G和4G网络模式，用户只需将相应运营商的用户识别卡(SIM、USIM)插入移动终端设备，就能够获得对应运营商的3G和4G网络服务。

多模移动终端能够基于多种模式移动网络的服务质量选择驻留和发起业务的移动网络，例如中国移动注册用户的移动终端可以基于TD-SCDMA网络和TD-LTE网络的服务质量选择驻留在上述网络之一并执行业务传输。

当前，在同一地理位置区域可能部署有多个运营商的3G和4G网络，由于无线信号传输环境的变化，各个运营商网络的服务质量也不尽相同。但是，由于注册在某一运营商的用户仅能使用相应运营商提供的网络进行业务传输，例如，在中国移动注册的用户仅能使用中国移动提供的3G和4G网络进行业务传输，即使用户所在地理位置处的中国联通或中国电信提供的3G和4G网络服务质量优于中国移动3G和4G网络，该用户也无法切换到中国联通或中国电信的3G和4G网络。反之，亦然。

除了语音业务外，用户还能够使用包括视频业务、数据业务在内的多种业务类型。不同类型业务对网络服务质量的需求也不尽相同，例如，视频业务要求更高的带宽和更低的时延。在某一情景下，若某一中国联通用户需要与好友进行视频通话，但是中国联通提供的3G和4G网络的服务质量均无法满足视频通话业务的要求，而同一区域的中国移动或中国电信的4G网络所提供的服务质量符合该视频通话业务要求，则在当前技术背景下，该中国联通用户将无法使用视频通话业务，原因在于该中国联通用户无法使用中国移动或中国电信所提供的4G网络。在另一情景下，由于中国电信基站出现故障，其所服务的区域内的中国电信用户将无法使用语音、视频通话等业务，即使同一区域内的中国联通或中国移动所提供的网络质量优秀。

虚拟运营商(VNO-Virtual Network Operator)，是指拥有某种或者某几种能力(如技术能力、设备供应能力、市场能力等)与传统电信运营商(中国移动、中国电信和中国联通)在某项业务或者某几项业务上形成合作关系的合作伙伴，传统电信运营商按照一定的利益分成比例，把业务交给虚拟运营商去发展，其自身则腾出力量去做最重要的工作。“170”号段为虚拟运营商专属号段，“170”号段的11位手机号前四位来区分基础运营商，其中“1700”中国电信的转售号码标识，“1705”为中国移动，“1709”为中国联通。可见，当前虚拟运营商仅与某一传统电信运营商签约，与某一虚拟运营商签约的用户也仅能接入对应的一个传统电信运营商的网络，仍然无法基于用户发起业务需求实现跨运营商网络选择，降低了用户体验。

基于现有技术中存在的上述问题，有必要提出一种基于用户发起业务类型而实现的跨运营商网络选择方法，使得用户能够获得最优网络提供的服务，以提升用户使用体验。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种网络选择方法，能够实现基于用户发起的业务实现跨运营商网络选择。所述方法包括：

S1：多个运营商网络设备接收用户终端发送的业务请求消息，其中包括待发起业务的特征信息；

S2：所述用户终端接收所述多个运营商网络设备返回的业务响应消息，其中包括相应运营商网络能够为所述待发起业务提供的网络参数；

S3：所述用户终端基于所述网络参数选择运营商网络并向其发起所述业务。

优选地，所述网络参数由所述运营商网络设备根据所述特征信息确定。

优选地，在所述步骤S3中，所述用户终端选择最优网络参数对应的运营商网络并向其发起所述业务。

优选地，所述待发起业务的特征信息包括业务类型，和/或所述业务的QoS需求信息，所述网络参数包括相应运营商网络所能提供的QoS参数。

优选地，所述用户终端事先向多个运营商网络进行入网注册。

提供一种用户终端，包括收发模块，用于向多个运营商网络设备发送业务请求消息，其中包括待发起业务的特征信息；用于从多个运营商网络设备接收业务响应消息，其中包括相应运营商网络能够为所述待发起业务提供的网络参数；

包括请求/判决模块，用于基于所述网络参数选择相应运营商网络。

特别地，所述用户终端还包括虚拟运营商模块，用于保存多个运营商网络鉴权信息。

特别地，所述请求/判断模块选择最优网络参数对应的运营商网络。

优选地，所述待发起业务的特征信息包括业务类型，和/或所述业务的QoS需求信息，所述网络参数包括相应运营商网络所能提供的QoS参数。

提供一种运营商网络设备，包括收发模块，用于从用户终端接收业务请求消息，其中包括待发起业务的特征信息；用于向用户终端发送业务响应消息，其中包括对应运营商网络能够为所述待发起业务提供的网络参数；

包括能力响应模块，用于基于所述特征信息确定对应运营商网络能够为所述待发起业务提供的网络参数。

特别地，所述待发起业务的特征信息包括业务类型，和/或所述业务的QoS需求信息，所述网络参数包括对应运营商网络所能提供的QoS参数。

特别地，所述运营商网络设备为对应运营商网络中的基站，其中还包括资源分配模块，用于为所述待发起业务分配资源。

特别地，在接收到资源请求消息时，所述资源分配模块为所述待发起业务分配资源。

特别地，所述运营商网络设备位于无线网络控制器RNC中。

提供一种网络选择系统，其包括前述用户终端和运营商网络设备。

发明的有益效果为：基于本发明提出的方案，能够基于用户发起的业务选择服务质量最优的运营商网络，大大提升用户使用感受。

附图说明

附图1为本发明提出的一种网络选择系统；

附图2为本发明提出的多运营商网络注册流程；

附图3为本发明提出的业务发起网络选择流程；

附图4为本发明提出的一种网络选择流程；

附图5为本发明提出的另一种网络选择流程；

附图6为本发明提出的用户终端UE结构框图；

附图7为本发明提出的运营商网络设备结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一：

图1示出了本申请提出的一种网络选择系统。所述系统包括用户终端UE和多个运营商网设备(例如基站)。系统中的用户终端UE包括各个运营商通信模块，例如中国移动通信模块、中国联通通信模块、中国电信通信模块。上述运营商通信模块用于基于不同运营商网络模式实现数字基带处理和射频处理。这些运营商通信模块基于现有数字处理电路实现，例如在现有终端设备中被大量使用的高通系列处理芯片等。

用户终端UE还包括虚拟运营商模块，其中记录有在各个运营商网络的注册信息和鉴权信息。在用户和虚拟运营商签约服务协议时，虚拟运营商使用用户身份信息向各个运营商登记入网，并将各个运营商返回的入网登记信息和鉴权信息保存在该虚拟运营商模块中。这样，用户就可使用具有上述虚拟运营商模块的用户终端接入各个运营商提供的各种模式的网络。

实施例二：

图2示出了具有虚拟运营商模块的用户终端UE的入网注册流程。用户终端UE检测所处区域内部署的多个运营商网络信息，检测方法可以是UE依次扫描各个运营商部署网络的广播信道，从而获得相应运营商网络信息，包括频点，信道号等信息。UE记录检测到的多个运营商网络信息。检测时机可以是在UE开机后立即检测，和/或在UE空闲时执行检测。

在获得所处区域内部署的多个运营商网络信息后，UE向检测到的多个运营商网络基站(101，102，103)发送注册消息(102，121，122)，该注册消息中包括UE内虚拟运营商模块中保存的鉴权信息。多个运营商基站(101，102，103)接收到该注册消息后，获得其中携带的鉴权信息并进行鉴权。鉴权过程可以在核心网的归属位置寄存器HLR处进行，也可以在运营商基站(101，102，103)处进行。当由HLR进行鉴权时，运营商基站(101，102，103)将获得的上述鉴权信息发送到核心网中的HLR，并由HLR将鉴权结果发送到相应的运营商基站(101，102，103)。鉴权过程同现有技术披露的流程，在此不再赘述。

在鉴权完成后，向运营商基站(101，102，103)向用户终端UE发送注册响应消息(130，131，132)，该消息中携带鉴权结果，UE基于该鉴权结果识别可以为其提供服务的运营商网络并记录相应运营商网络信息。UE发起业务时，仅从能够提供服务的运营商网络中选择最优网络。

实施例三：

图3示出了具有虚拟运营商模块的用户终端UE发起业务的流程。在本实施例中，运营商网络设备为对应运营商网络中的基站。

在UE发起业务时，首先向能够为其提供服务器的多个运营商基站(101，102，103)发送业务请求消息(220，221，222)，该业务请求消息中包含用户所发起的业务类型，例如语音通话业务，视频通话业务，即时通信业务，即时语音业务，视频多媒体业务等。还可以包括相应类型业务所需的资源配置信息和QoS参数要求。QoS参数包括带宽，时延等。

多个运营商基站(101，102，103)接收到该业务请求消息(220，221，222)后，确定相应类型业务所需的资源配置，判断自身是否能够提供相应资源以及所能提供的QoS参数。当所述业务请求消息(220，221，222)中包含资源配置信息和QoS参数要求时，运营商基站(101，102，103)省去确定相应类型业务所需资源配置的步骤。

多个运营商基站(101，102，103)向UE发送业务响应消息(230，231，232)，当某一运营商基站不能满足UE发起业务的资源需求时，其所发送的所述业务响应消息中包括服务拒绝信息，以提示UE该运营商基站无法为其发起业务提供接入服务。当某一运营商基站能够满足UE发起业务的资源需求时，其所发送的业务响应消息中包括服务许可信息和其能够提供的QoS参数信息。此时，所述业务响应消息中还可以包括为UE发起业务而分配的资源信息。

用户终端UE接收业务响应消息(230，231，232)，基于其中包含的多个运营商基站能够提供的QoS参数中的最优者确定向哪一运营商基站发起相应业务，并向该运营商基站请求为相应业务分配资源，然后使用分配的资源发起业务。在所述业务响应消息(230，231，232)中包含为UE发起业务而分配的资源信息时，所述向该运营商基站请求为相应业务分配资源的步骤被省略。

通过上述流程，UE能够使用服务质量最好的运营商基站发起相应类型的业务，大大提升用户使用感受。

另一方面，本实施例中的运营商网络设备还可以为非基站设备，例如位于无线网络控制器中的设备。此种情景下，基站将被用于转发业务请求消息和业务响应消息，以及在运营商网络设备的请求下为用户终端分配用于待发起业务的资源。

实施例四：

图4示出了用户终端UE检测运营商网络、注册和发起业务的全流程。本实施例中运营商网络设备为基站。流程具体描述如下：

步骤S10：UE检测所处区域内的各个运营商网络信息。

所述检测步骤可以在UE开机后执行，和/或在UE空闲时执行。检测方法可以是UE依次扫描各个运营商部署网络的广播信道，从而获得相应运营商网络信息，包括频点，信道号等信息。UE记录检测到的多个运营商网络信息。

步骤S20：UE向检测到的各个运营商基站发起注册。

在获得所处区域内部署的多个运营商网络信息后，UE向检测到的多个运营商网络基站(101，102，103)发送注册消息(102，121，122)，该注册消息中包括UE内虚拟运营商模块中保存的鉴权信息。

步骤S30：多个运营商基站接收注册消息，基于其中鉴权信息进行鉴权并返回鉴权结果。

多个运营商基站(101，102，103)接收到该注册消息后，获得其中携带的鉴权信息并进行鉴权。鉴权过程可以在核心网的归属位置寄存器HLR处进行，也可以在运营商基站(101，102，103)处进行。当由HLR进行鉴权时，运营商基站(101，102，103)将获得的上述鉴权信息发送到核心网中的HLR，并由HLR将鉴权结果发送到相应的运营商基站(101，102，103)。鉴权过程同现有技术披露的流程，在此不再赘述。

在鉴权完成后，运营商基站(101，102，103)向用户终端UE发送注册响应消息(130，131，132)，该消息中携带鉴权结果，UE基于该鉴权结果识别可以为其提供服务的运营商网络并记录相应运营商网络信息。UE发起业务时，仅从能够提供服务的运营商网络中选择最优网络。

步骤S40：UE要发起某一类型业务时，首先向多个运营商基站发送业务请求消息。

在步骤S40中，当UE发起某一类型业务时，首先向能够为其提供服务的多个运营商基站(101，102，103)发送业务请求消息(220，221，222)，该业务请求消息中包含用户所发起的业务类型，例如语音通话业务，视频通话业务，即时通信业务，即时语音业务，视频多媒体业务等。还可以包括相应类型业务所需的资源配置信息和QoS参数要求。QoS参数包括带宽，时延等。

步骤50：各个运营商基站基于业务请求消息检测自身能力，分配资源并返回业务响应消息。

本步骤中，多个运营商基站(101，102，103)接收到该业务请求消息(220，221，222)后，确定相应类型业务所需的资源配置，判断自身是否能够提供相应资源以及所能提供的QoS参数。当所述业务请求消息(220，221，222)中包含资源配置信息和QoS参数要求时，运营商基站(101，102，103)省去确定相应类型业务所需资源配置的步骤。

多个运营商基站(101，102，103)向UE发送业务响应消息(230，231，232)，当某一运营商基站不能满足UE发起业务的资源需求和/或QoS参数要求时，其所发送的所述业务响应消息中包括服务拒绝信息，以提示UE该运营商基站无法为其发起业务提供接入服务。当某一运营商基站能够满足UE发起业务的资源需求时，其所发送的业务响应消息中包括服务许可信息和其能够提供的QoS参数信息。所述业务响应消息中还包括为UE发起业务而分配的资源信息。

步骤S60：UE基于业务响应消息选择某一运营商基站，使用分配的资源发起业务。

用户终端UE接收业务响应消息(230，231，232)，确定能够为其提供服务的多个运营商基站，基于所述业务响应消息中包含的多个运营商基站能够提供的QoS参数中的最优者，确定向哪一运营商基站发起相应业务，并使用相应运营商基站分配的资源发起业务。

另一方面，本实施例中的运营商网络设备还可以为非基站设备，例如位于无线网络控制器中的设备。此种情景下，基站将被用于转发业务请求消息和业务响应消息，以及在运营商网络设备的请求下为用户终端分配用于待发起业务的资源。

实施例五：

本实施例四中，所有能够为UE发起业务提供服务的运营商基站均需要为所述业务分配资源，然而UE只会从多个能够提供服务的运营商基站中选择一个最优的运营商基站，导致运营商基站资源被无谓消耗。图5示出的流程对资源分配过程进行了改进，具体步骤如下：

步骤S110：UE检测所处区域内的各个运营商网络信息。

所述检测步骤可以在UE开机后执行，和/或在UE空闲时执行。检测方法可以是UE依次扫描各个运营商部署网络的广播信道，从而获得相应运营商网络信息，包括频点，信道号等信息。UE记录检测到的多个运营商网络信息。

步骤S120：UE向检测到的各个运营商基站发起注册。

在获得所处区域内部署的多个运营商网络信息后，UE向检测到的多个运营商网络基站(101，102，103)发送注册消息(102，121，122)，该注册消息中包括UE内虚拟运营商模块中保存的鉴权信息。

步骤S30：多个运营商基站接收注册消息，基于其中鉴权信息进行鉴权并返回鉴权结果。

多个运营商基站(101，102，103)接收到该注册消息后，获得其中携带的鉴权信息并进行鉴权。鉴权过程可以在核心网的归属位置寄存器HLR处进行，也可以在运营商基站(101，102，103)处进行。当由HLR进行鉴权时，运营商基站(101，102，103)将获得的上述鉴权信息发送到核心网中的HLR，并由HLR将鉴权结果发送到相应的运营商基站(101，102，103)。鉴权过程同现有技术披露的流程，在此不再赘述。

在鉴权完成后，运营商基站(101，102，103)向用户终端UE发送注册响应消息(130，131，132)，该消息中携带鉴权结果，UE基于该鉴权结果识别可以为其提供服务的运营商网络并记录相应运营商网络信息。UE发起业务时，仅从能够提供服务的运营商网络中选择最优网络。

步骤S140：UE要发起某一类型业务时，首先向多个运营商基站发送业务请求消息。

在步骤S140中，当UE发起某一类型业务时，首先向能够为其提供服务的多个运营商基站(101，102，103)发送业务请求消息(220，221，222)，该业务请求消息中包含用户所发起的业务类型，例如语音通话业务，视频通话业务，即时通信业务，即时语音业务，视频多媒体业务等。还可以包括相应类型业务所需的资源配置信息和QoS参数要求。QoS参数包括带宽，时延等。

步骤150：各个运营商基站基于业务请求消息检测自身能力，返回业务响应消息。

本步骤中，多个运营商基站(101，102，103)接收到该业务请求消息(220，221，222)后，确定相应类型业务所需的资源配置，判断自身是否能够提供相应资源以及所能提供的QoS参数。当所述业务请求消息(220，221，222)中包含资源配置信息和QoS参数要求时，运营商基站(101，102，103)省去确定相应类型业务所需资源配置的步骤。

多个运营商基站(101，102，103)向UE发送业务响应消息(230，231，232)，当某一运营商基站不能满足UE发起业务的资源需求和/或QoS参数要求时，其所发送的所述业务响应消息中包括服务拒绝信息，以提示UE该运营商基站无法为其发起业务提供接入服务。当某一运营商基站能够满足UE发起业务的资源需求时，其所发送的业务响应消息中包括服务许可信息和其能够提供的QoS参数信息。

步骤S160：UE基于业务响应消息选择某一运营商基站，发起资源请求。

用户终端UE接收业务响应消息(230，231，232)，确定能够为其提供服务的多个运营商基站，基于所述业务响应消息中包含的多个运营商基站能够提供的QoS参数中的最优者，确定向哪一运营商基站发起资源请求，请求为UE发起业务分配资源。

步骤S170：UE基于选择的某一运营商基站所分配的资源，发起所述业务。

本实施例中，只有被UE选择的某一运营商基站才会为UE发起的业务分配资源，所述资源包括资源块、载波号、信道号等。这一机制克服了所有能够提供服务的运营商基站均提前分配资源的弊端，避免了无谓浪费运营商基站资源。

实施例六：

图6示出了本发明提出的用户终端UE400的结构框图。所述UE400包括收发模块401，所述收发模块401包括支持各个运营商网络模式的基带和射频电路，用于从各个运营商网络接收数据。

所述UE400还包括虚拟运营商模块403，其中记录有在各个运营商网络的注册信息和鉴权信息。在用户和虚拟运营商签约服务协议时，虚拟运营商使用用户身份信息向各个运营商登记入网，并将各个运营商返回的入网登记信息和鉴权信息保存在该虚拟运营商模块中。这样，用户就可使用具有上述虚拟运营商模块的用户终端接入各个运营商提供的各种模式的网络。

所述UE400中还具有请求/判决模块402。在UE400执行注册流程时，所述请求/判决模块402用于向各个运营商基站发送注册消息(120，121，122)，接收各个运营商基站返回的注册响应消息(130，131，132)，并基于所述注册响应消息识别可以为其提供服务的运营商网络并记录相应运营商网络信息。在UE400执行业务发起流程时，所述请求/判决模块402用于向各个运营商网络设备(可以为基站或其他设备)发送业务请求消息(220，221，222)，并基于接收到的业务响应消息(230，231，232)确定向哪一运营商网络发起所述业务。

实施例七：

图7示出运营商网络设备500的结构框图。所述运营商网络设备500可以为基站或其他设备。当为基站时，其包括收发模块501，所述收发模块501包括支持某一运营商网络模式的基带和射频电路，用于从UE400接收数据和向UE400发送数据。

所述运营商基站500还包括能力响应模块502，用于基于用户发起业务的类型和QoS参数要求，确定相应类型业务所需的资源配置，判断自身是否能够提供相应资源以及所能提供的QoS参数。还用于请求运营商基站500为UE400发起的业务分配资源。

所述运营商基站500还可以具有鉴权模块503，用于基于UE400发送的注册消息(120，121，122)中携带的鉴权信息对UE400进行鉴权，并返回鉴权结果。

另一方面，本实施例中的运营商网络设备500还可以为非基站设备，例如位于无线网络控制器中的设备。此种情景下，基站将被用于转发业务请求消息和业务响应消息，以及在运营商网络设备的请求下为用户终端分配用于待发起业务的资源。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。