专利名称：无线局域网中用户终端选择接入移动网的快速交互方法
技术领域：
本发明涉及网络接入技术，特别是指一种无线局域网(WLAN)中用户终端选择最优接入移动通信运营网的快速交互处理方法。
背景技术：
由于用户对无线接入速率的要求越来越高，无线局域网(WLAN，WirelessLocal Area Network)应运而生，它能在较小范围内提供高速的无线数据接入。无线局域网包括多种不同技术，目前应用较为广泛的一个技术标准是IEEE802.11b，它采用2.4GHz频段，最高数据传输速率可达11Mbps，使用该频段的还有IEEE 802.11g和蓝牙(Bluetooth)技术，其中，802.11g最高数据传输速率可达54Mbps。其它新技术诸如IEEE 802.11a和ETSI BRAN Hiperlan2都使用5GHz频段，最高传输速率也可达到54Mbps。
尽管有多种不同的无线接入技术，大部分WLAN都用来传输因特网协议(IP)分组数据包。对于一个无线IP网络，其采用的具体WLAN接入技术对于上层的IP一般是透明的。其基本的结构都是利用接入点(AP)完成用户终端的无线接入，通过网络控制和连接设备连接组成IP传输网络。
随着WLAN技术的兴起和发展，WLAN与各种无线移动通信网，诸如GSM、码分多址(CDMA)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统、时分双工-同步码分多址(TD-SCDMA)系统、CDMA2000系统的互通正成为当前研究的重点。在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化组织中，用户终端可以通过WLAN的接入网络与因特网(Internet)、企业内部互联网(Intranet)相连，还可以经由WLAN接入网络与3GPP系统的归属网络或3GPP系统的访问网络连接，具体地说就是，WLAN用户终端在本地接入时，经由WLAN接入网络与3GPP的归属网络相连，如图2所示；在漫游时，经由WLAN接入网络与3GPP的访问网络相连，3GPP访问网络中的部分实体分别与3GPP归属网络中的相应实体互连，比如3GPP访问网络中的3GPP认证授权计费(AAA)代理和3GPP归属网络中的3GPP认证授权计费(AAA)服务器；3GPP访问网络中的无线局域网接入关口(WAG)与3GPP归属网络中的分组数据关口(PDG，Packet DataGateway)等等，如图1所示。其中，图1、图2分别为漫游情况下和非漫游情况下WLAN系统与3GPP系统互通的组网结构示意图。
参见图1、图2所示，在3GPP系统中，主要包括归属签约用户服务器(HSS)/归属位置寄存器(HLR)、3GPP AAA服务器、3GPP AAA代理、WAG、分组数据关口、计费关口(CGw)/计费信息收集系统(CCF)及在线计费系统(OCS)。用户终端、WLAN接入网络与3GPP系统的所有实体共同构成了3GPP-WLAN交互网络，此3GPP-WLAN交互网络可作为一种无线局域网服务系统。其中，3GPP AAA服务器负责对用户的鉴权、授权和计费，对WLAN接入网络送来的计费信息收集并传送给计费系统；分组数据关口负责将用户数据从WLAN接入网络到3GPP网络或其他分组网络的数据传输；计费系统主要接收和记录网络传来的用户计费信息，还包括OCS根据在线计费用户的费用情况指示网络周期性的传送在线费用信息，并进行统计和控制。
在非漫游情况下，当WLAN用户终端希望直接接入Internet/Intranet时，用户终端通过WLAN接入网与AAA服务器(AS)完成接入认证授权后，用户终端可通过WLAN接入网接入到Internet/Intranet。如果WLAN用户终端还希望接入3GPP分组交换(PS)域业务，则可进一步向3GPP归属网络申请互通场景3(Scenario3)的业务，即WLAN用户终端向3GPP归属网络的AS发起互通场景3的业务授权请求，3GPP归属网络的AS对该业务授权请求进行业务鉴权和授权，如果成功，则AS给用户终端发送接入允许消息，且AS给用户终端分配相应的PDG，用户终端与所分配的PDG之间建立隧道后，即可接入3GPPPS域业务。同时，CGw/CCF和OCS根据用户终端的网络使用情况记录计费信息。在漫游情况下，当WLAN用户终端希望直接接入Internet/Intranet时，用户终端可通过3GPP访问网络向3GPP归属网络申请接入到Internet/Intranet。如果用户终端还希望申请互通场景3业务，接入到3GPP PS域业务，则用户终端需要通过3GPP访问网络向3GPP归属网络发起业务授权过程，该过程同样在用户终端和3GPP归属网络的AS之间进行，当授权成功后，AS给用户终端分配相应的归属PDG，用户终端通过3GPP访问网络中的WAG与分配的PDG之间建立隧道后，用户终端即可接入归属网络的3GPP PS域业务。
如图3所示，在3GPP-WLAN互通网络中，如果一个WLAN同时与多个3GPP访问网络，即与多个移动通信运营网相连，这里3GPP访问网络就是指访问公众陆地移动网络(VPLMN)，则WLAN用户终端接入该WLAN后，就需要选择希望接入的VPLMN网络，比如在中国，一个WLAN接入网同时与中国移动、中国联通两个VPLMN运营网络连接，那么，中国联通的用户从WLAN接入后，就需要指示WLAN接入网接入中国联通的VPLMN运营网络。
再比如，某法国用户漫游到中国的某个WLAN中，如果该法国用户的归属网络同时与中国移动、中国联通都有漫游协议，那么，在WLAN接入网与中国移动、中国联通都相连的情况下，该法国用户在接入WLAN后，就需要选择接入的VPLMN网络。那么，用户终端应如何选择需接入的网络，并将自身所选择的网络信息通知WLAN接入网，以及3GPP-WLAN互通网络如何利用用户终端的网络选择信息进行交互处理，在另一专利申请中曾提出一种解决方案。该专利申请的基本思想是WLAN用户终端通过接入认证请求将网络选择信息发送给WLAN接入网，WLAN接入网可以根据所携带的网络选择信息，识别该用户终端所要接入的移动通信运营网，并将当前用户终端连至所选的网络中进行接入认证及后续操作。
但是，如果每次WLAN用户终端都进行网络选择，对网络消耗会很大。比如某用户漫游到外地，自己的归属移动通信运营网没有直接连接到自身当前所在的WLAN接入网，如果用户终端每次都将自身归属网作为初始的网络选择携带给WLAN接入网，那么每次接入都会触发网络选择过程，WLAN网络发送网络选择信息给该用户终端，让该用户终端判断选择后再接入，如此会导致网络消耗和用户接入的延迟。而如果简单采用上一次所选定的移动通信运营网，对于已到达新WLAN网络的WLAN用户终端而言，可能会导致无法保障当前选定网络为该WLAN用户终端最优的PLMN网络。换句话说就是，当WLAN用户终端处于新WLAN网络下时，虽然其默认接入的移动通信运营网或先前选定的移动通信运营网存在与该用户终端归属网络的漫游关系，可能能够使用，但该用户终端所处的新WLAN网络可能和归属公众陆地移动网络(HPLMN)或其它更好的VPLMN有直接连接，这种情况下，由于已有默认或选定的移动通信运营网可以路由，不能再进行新的网络选择，因此，无法保障用户终端选择在当前WLAN网络下最优的PLMN网络，比如HPLMN。
如何才能保证WLAN用户终端在当前所属WLAN发生变化时，能随时在一个连接有多个移动网络的WLAN下，选择适当的最佳移动通信运营网接入。在本申请人的另一专利申请中提出了一种利用前次成功接入的移动通信运营网信息作为网络选择信息，完成当前WLAN用户终端选择最佳移动通信运营网接入的解决方案，但该方案利用近期网络的选择结果进行，那么，如果判断当前所属WLAN是否发生变化基于AP的标识实现，即判断AP标识是否发生变化，则对于用户在AP间频繁切换的情况，将不能达到快速接入的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线局域网中用户终端选择接入移动网的快速交互方法，使用户终端在从一个连接有多个移动通信运营网的WLAN接入时，能够根据需要快速选择要接入的移动通信运营网。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种WLAN中用户终端选择接入移动网的快速交互方法，该方法包括以下步骤a.WLAN用户终端与WLAN接入网建立无线连接后，网络或WLAN用户终端发起接入认证过程，WLAN接入网向该WLAN用户终端发送请求用户名报文；b.所述WLAN用户终端收到请求用户名报文后，根据当前所在WLAN与自身存储的WLAN信息的匹配结果确定当前所要携带的网络选择信息，并向WLAN接入网返回携带有所确定的网络选择信息的报文；c.网络判断所收到的报文中的网络选择信息是否属于当前WLAN连接的移动通信运营网，如果是，则将所述WIAN用户终端的接入认证请求发送至网络选择信息所标识的移动通信运营网，否则，网络向所述WLAN用户终端发送通知信令，WLAN用户终端根据通知信令的内容完成后续操作。
该方法进一步包括预先在WLAN用户终端设置一个最优先接入的移动通信运营网。
步骤b中所述WLAN信息为WLAN标识信息，则所述网络选择信息的确定进一步包括WLAN用户终端检测并获取当前所在WLAN的标识信息，将所获取的WLAN标识信息与自身存储的WLAN标识信息进行匹配，判断自身是否存储有当前所在WLAN的标识信息及其对应的网络选择信息，如果有，则将自身存储的当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息；否则，将预先设置的最优先接入的移动通信运营网信息作为当前所要携带的网络选择信息。则该方法进一步包括当前WLAN用户终端成功接入网络选择信息所标识的移动通信运营网后，WLAN用户终端判断自身是否存储有当前所在WLAN的标识信息，如果没有，则保存当前所在WLAN的标识信息，并将当前成功接入的移动通信运营网信息作为当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息一起存储；否则，不作存储。
上述方案中，所述最优先接入的移动通信运营网为当前WLAN用户终端的归属网络。所述WLAN标识信息为接入点标识APID，该接入点标识APID为接入点的介质访问控制MAC地址。
上述方案中，该方法进一步包括在存储WLAN标识信息及其对应的网络选择信息后，为当前所存储的网络选择信息设置一控制存储内容超时失效的有效生存时间。那么，当前所在WLAN标识信息能与自身存储WLAN标识信息匹配的情况下，该方法进一步包括判断自身存储的当前所在WLAN标识信息所对应的网络选择信息的有效生存时间是否超过，如果是，则将预先设置的最优先接入的移动通信运营网信息作为当前所要携带的网络选择信息；否则，继续将该网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息，且有效生存时间继续消耗。并且，当前WLAN用户终端成功接入网络选择信息所标识的移动通信运营网后，该方法进一步包括判断自身是否存储有当前成功接入的移动通信运营网信息，如果没有，则将当前成功接入的移动通信运营网信息作为当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息，与当前所在WLAN标识信息一起存储，并重新设置当前存储的网络选择信息的有效生存时间，如果有，再判断当前WLAN用户终端是否采用自身存储的当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息接入成功，如果是，则将该网络选择信息的有效生存时间继续消耗，否则，重新设置该网络选择信息的有效生存时间。
上述方案中，该方法进一步包括在存储WLAN标识信息及其对应的网络选择信息后，为当前所存储的网络选择信息设置一有效使用次数。那么，当前所在WLAN标识信息能与自身存储WLAN标识信息匹配的情况下，该方法进一步包括判断自身存储的当前所在WLAN标识信息所对应的网络选择信息的有效使用次数是否到达，如果是，则将预先设置的最优先接入的移动通信运营网信息作为当前所要携带的网络选择信息；否则，继续将该网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息，且有效使用次数继续消耗。并且，当前WLAN用户终端成功接入网络选择信息所标识的移动通信运营网后，该方法进一步包括判断自身是否存储有当前成功接入的移动通信运营网信息，如果没有，则将当前成功接入的移动通信运营网信息作为当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息，与当前所在WLAN标识信息一起存储，并重新设置当前存储的网络选择信息的有效使用次数，如果有，再判断当前WLAN用户终端是否采用自身存储的当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息接入成功，如果是，则将该网络选择信息的有效使用次数继续消耗，否则，重新设置该网络选择信息的有效使用次数。
上述方案中，对于网络选择信息对应的有效生存时间超过或有效使用次数到达的情况，该方法进一步包括删除当前WLAN用户终端自身存储的当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息。
上述方案中，该方法进一步包括设置允许WLAN用户终端存储信息数阈值，则WLAN用户终端存储当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息之前，判断是否超过允许存储信息数阈值，如果是，则先删除老化的或选定的信息，再存储当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息；否则，直接存储当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息。
上述方案中，所述网络选择信息放置于以网络接入标识(NAI)格式定义的用户标识字段中。
步骤c中网络向所述WLAN用户终端发送含有要发布的移动通信运营网信息的通知信令，则该方法进一步包括所述WLAN用户终端收到该通知信令后，重新选定一个移动通信运营网，并根据通知信令中的网络信息得到该选定移动通信运营网对应的网络信息；然后再将携带有新网络选择信息的报文发送给WLAN接入网，返回步骤c。那么，该方法进一步包括网络在下发通知信令后等待用户终端的响应报文，等待一定时间后未收到响应，则网络主动向所述WLAN用户终端下发选择结果请求。或者，该方法进一步包括网络在下发通知信令后结束当前认证处理，所述WLAN用户终端重新选定移动通信运营网后，重新向WLAN接入网发起接入认证过程，发送携带有新网络选择信息的接入认证信息。
步骤c中网络向所述WLAN用户终端发送指示用户终端当前所选网络无效需要下载移动通信运营网信息的通知信令，则该方法进一步包括所述WLAN用户终端确定是否需要下载移动通信运营网信息，如果需要，则所述WLAN用户终端向网络返回需要下载网络信息的响应；网络收到该响应后，向所述WLAN用户终端发布移动通信运营网信息；所述WLAN用户终端获得移动通信运营网信息后，重新选择一个移动通信运营网，并重新向WLAN接入网发送携带有新网络选择信息的接入认证请求，返回步骤c；否则，不做处理或返回不需要下载的响应信息。那么，该方法进一步包括网络在下发通知信令后等待用户终端的响应报文，等待一定时间后未收到响应，则网络主动向所述WLAN用户终端下发移动通信运营网信息。或者，该方法进一步包括网络在下发通知信令后结束当前处理流程，如果所述WLAN用户终端需要下载网络信息，则该WLAN用户终端主动发请求发起网络信息下载流程。
上述方案中，所述WLAN用户终端根据预先设定的参数对网络下发的移动通信运营网信息自动选择。
本发明所提供的无线局域网中用户终端选择接入移动网的快速交互方法，用户终端在向WLAN接入网发送携带有自身网络选择信息的接入认证请求时，用户终端先将自身当前所在WLAN的标识信息与自身存储的WLAN标识信息进行匹配，如果能匹配上，则可直接将自身存储的、当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息发给WLAN接入网，否则使用预先设置的最优先接入移动通信运营网作为网络选择信息发送给WLAN接入网，以保证漫游用户能够及时、准确地选择移动通信运营网接入，避免了用户终端在每次接入时对接入网络的重复选择，使用户终端能够根据需要快速选择移动通信运营网接入。
图1为漫游情况下WLAN系统与3GPP系统互通的网络结构示意图；图2为非漫游情况下WLAN系统与3GPP系统互通的网络结构示意图；图3为WLAN与多个访问网络连接的网络结构示意图；图4为本发明用户终端选择最优接入移动网的快速交互处理流程示意图；图5为本发明用户终端接入认证授权的流程示意图；图6为本发明用户终端选择最优接入移动网快速交互处理的一实施例流程图；图7为本发明用户终端选择最优接入移动网快速交互处理的另一实施例流程图。
具体实施例方式
本发明的基本思想是WLAN用户终端在进行接入认证时，判断自身存储的WLAN标识信息中是否有当前所在WLAN接入点的标识信息，如果有，则将自身存储的当前所在WLAN接入点标识信息对应的网络选择信息发送给WLAN接入网，否则，将预先设置的优先接入的网络选择信息作为网络选择信息发给WLAN接入网；WLAN接入网根据接入认证请求中所携带的网络选择信息，识别当前WLAN用户终端所要接入的移动通信运营网，并将当前WLAN用户终端连至所选的网络中进行接入认证及后续操作，如此即可保证用户终端采用快速接入过程选择最合适的移动通信运营网接入。
这里，网络选择信息是指用户终端当前所要接入的与WLAN网络相连的移动通信运营网信息，该选择信息可以是用户终端预先设置的，也可以是用户终端根据网络发布的移动通信运营网选择信息选定的。该网络选择信息可以放置于接入认证请求中单独设置的字段内，也可以放置于接入认证请求中以网络接入标识(NAI)格式定义的用户标识字段内。
通常，如果WLAN用户终端改变位置进入一个新的WLAN接入点，其对应的SSID或APID就会发生变化。一般来说，一个SSID至少对应一个WLAN运营商(WISP)，对于每个WISP，其所连接的有漫游关系的PLMN是基本确定的，因此根据对SSID的判断来选择最优的移动运营网接入是能够满足需求的，但某些情况下也会因为地理位置不同相同SSID的WLAN网络其连接的PLMN也会不同，至于具体用SSID还是APID或是其它检测参数来进行判断，可由用户通过配置参数来选择。但也可能漫游到其他地方后SSID是一样的，因为目前SSID还没有规范使其为全球化规范唯一，此时用户可以通过人为设置，定时提示是否需要进行网络优选，可采用最优网络搜索方式。
也可以只基于AP地址判断，以免某些运营商之间的漫游关系因地点而变化，因为AP的MAC地址是全球唯一的。比如在北京，所有运营商都与WLANX有直接连接，那么，每个运营商对应的移动通信运营网络与WLAN X之间就没有漫游关系；但在上海，只有其中一个运营商和该WLAN X有直接连接关系，那么，另一个运营商的用户就需要漫游接入。
基于图3所示的网络结构，本发明中用户终端选择接入移动通信运营网信息的快速交互处理过程，如图4所示，包括以下步骤步骤401WLAN用户终端通过WLAN接入3GPP-WLAN互通网络时，由WLAN用户终端或网络发起接入认证过程，以下以WLAN用户终端发起接入认证过程为例，WLAN用户终端先向WLAN接入网发送接入认证请求；步骤402～403WLAN接入网收到请求后，WLAN接入网与用户终端之间开始接入认证过程，即可扩展认证协议(EAP)过程。具体地说就是WLAN接入网向用户终端发送请求用户标识报文，请求当前用户终端的用户名；WLAN用户终端收到该请求后，根据检测到的当前所在WLAN接入点标识信息与自身存储的WLAN接入点标识信息匹配结果确定网络选择信息，然后向WLAN接入网发送包含有网络选择信息的响应用户标识报文，如图5中步骤502、503所示。
该网络选择信息可放置于NAI格式的用户标识字段中，下面均以网络选择信息放置在用户标识字段为例，所述用户标识字段包括用户名和域名两部分。这里，WLAN接入点标识信息可以是WLAN接入点的MAC地址；所述的匹配实际是指在自身存储的WLAN接入点标识信息中查找是否有当前所在WLAN接入点的标识信息，该标识信息是在每次WLAN用户终端成功接入移动通信运营网时存储的，如果有，说明以前在该WLAN接入点下成功接入过，那么，还可使用曾经成功使用过的网络选择信息，如果没存储，说明以前未在该WLAN接入点下成功接入过，那么，就用预先设置的最优先接入的移动通信运营网尝试接入。
对于每个所存储的网络选择信息可以预先设置一个有效生存时间，在能从自身存储的WLAN接入点标识信息中查找到当前所在WLAN接入点的标识信息的情况下，如果在有效生存时间范围内，则仍可采用所存储的对应的网络选择信息；如果超过有效生存时间，则采用预先设置的最优先接入的移动通信运营网尝试接入。对于自身存储的当前所在WLAN接入点的标识信息及其对应的网络选择信息可以立即删除，也可以根据用户需要在适当的时候删除。
该有效生存时间在WLAN用户终端每次存储的网络选择信息时，都要重新设置，不存储时，该有效生存时间会不断消耗，所谓消耗可采用时间递减或时间递增的方式。并且，如果当前WLAN用户终端成功接入经历了利用网络下发信息进行网络重新选择的过程，则即使当前接入成功的网络信息与该用户终端自身存储的网络选择信息相同，不重新存储网络选择信息，也要重新设置有效生存时间。
该有效生存时间的值可以由用户设置改变，比如用户估计需要在漫游国停留5天，每天接入的网络情况不会改变或停留的位置没有大的变化，则可以设置存储前次网络选择的有效生存时间为1天，而且每天在相对固定的地点接入网络下工作，每天只有一次需要进行网络选择，接入时间有一定延迟。也可以直接将有效生存时间设置为5天，在到达漫游国时首次选择网络后，基本不再需要网络选择，除非接入网络发生变化，如此可大大优化接入过程。
同理，该有效生存时间也可以改为有效使用次数，在有效使用次数范围内，则仍可采用所存储的对应的网络选择信息；如果超过有效使用次数，则采用预先设置的最优先接入的移动通信运营网尝试接入。对于自身存储的当前所在WLAN接入点的标识信息及其对应的网络选择信息可以立即删除，也可以根据用户需要在适当的时候删除。并且，有效使用次数的使用和更新原理全部与有效生存时间类似。
另外，还可以对每个WLAN用户终端设置一个允许存储信息阈值，用以控制WLAN用户终端中的存储信息量，WLAN用户终端每次存储信息前，先判断是否还能继续存储，如果能，则继续存储；否则，先删除一些老化的信息或用户选定的信息，然后再进行存储。这里，所述的老化信息可以是很久未使用的信息；或是已经过期或超过使用次数而未被立即删除的信息；或是快过期的、快到使用次数的信息，即有效生存时间或有效使用次数最多的，对于有效生存时间或有效使用次数一样多的存储信息，可以选择删除存储较早的，也可以根据用户选择删除选定的存储信息。
步骤404～405WLAN接入网收到携带有网络选择信息的响应报文后，对该响应报文中的用户标识字段进行分析；判断用户标识字段中携带的网络选择信息是否为本WLAN连接的移动通信运营网络，如果是，则执行步骤406；否则，即网络选择信息中携带的移动通信运营网络WLAN不能识别，则执行步骤407。
步骤406根据用户标识字段NAI中的网络选择信息，确定当前用户终端要接入的移动通信运营网络，WLAN接入网将当前用户终端的接入认证请求送到网络选择信息所标识的移动通信运营网络进行接入认证处理。
这里，如果WLAN接入网根据用户标识字段中携带的网络选择信息判断出包括访问网信息，则WLAN接入网根据用户标识字段中的访问网信息将所述接入认证请求送至该用户终端所属访问网络的认证授权计费代理(AAA Proxy)，再由该AAA Proxy将所述的接入认证请求转送至该用户终端归属网络的3GPPAAA服务器进行接入认证处理；否则，WLAN接入网根据用户标识字段中的网络选择信息将所述接入认证请求送至该用户终端归属网络的AAA服务器进行接入认证处理，如图5中步骤506所示。其中，访问网络的AAA Proxy收到用户终端的接入认证请求后，判断出用户标识字段中包含访问网信息，且访问网信息为本网信息，则将用户标识字段中的域名部分改为只包含归属网域名，然后再将修改后的请求送往该用户终端的归属网络。
如果WLAN用户终端当前所在的WLAN网络就与该WLAN用户终端的归属网络直接相连，但该用户终端采用漫游标识发起接入认证请求，即所携带的网络选择信息中含有访问网信息，则当前网络可以直接将用户标识字段NAI中的访问网信息改为归属网络信息；或者，当前网络可以向该用户终端发送通知提示用户当前所在网络为其归属网络，如果用户终端重新以归属网信息发起接入认证请求，则当前网络直接完成结入认证流程，但如果用户终端仍确认要选择漫游网络，则当前网络通过漫游网络对该用户终端进行接入认证并提供后续服务。
步骤407～408网络侧向当前用户终端发送通知信令，当前用户终端根据通知信令的内容继续后续的操作。这里，所述的通知信令可以直接采用WLAN协议中的通知报文EAP-Request/Notification，也可以采用一条单独设置的通知信令。所述网络向用户终端发送的通知信令分为两种情况一种是在通知信令中直接包含有网络要发布的移动通信运营网信息，以便WLAN用户终端或用户直接进行选择；另一种是该通知信令只作为一个通知用户终端当前所选移动通信运营网信息无效，并指示用户终端需要下载移动通信运营网信息的信令。
对于第一种情况，由于该通知信令中包括本WLAN所连接移动通信运营网络信息，则用户终端收到后可以重新选定一个移动通信运营网，并根据通知信令中的网络信息得到该选定移动通信运营网对应的网络信息，然后再将所选定的移动通信运营网信息放置在响应报文的用户标识字段NAI中，再次送给WLAN接入网络进行判别，返回步骤403。这里，网络可以在下发通知信令后等待用户终端的选择响应，等待一定时间后，如果未收到响应，则网络主动向用户终端下发选择结果请求；网络也可以在下发通知信令后不等待用户终端的选择响应，就结束当前处理流程，由用户终端重新主动发起第二次接入认证过程。
对于第二种情况，WLAN用户终端收到通知信令后，可以自动选择或由用户选择是否下载移动通信运营网信息，所述WLAN用户终端自动选择是指用户终端可以根据用户预先设定的参数对网络下发的信息自动处理，自动选择适当的移动通信运营网，也可以在必要时把信息显示给用户进行选择，比如弹出菜单让用户选择一个适当的网络，给用户显示信息时，用户终端可以判断选择显示与用户归属网络有漫游关系的信息。如果需要下载，则由WLAN用户终端向网络返回需要下载网络信息的响应；网络收到该响应后，向该用户终端发布移动通信运营网信息；WLAN用户终端获得移动通信运营网信息后，重新选择一个移动通信运营网，并重新发起携带有新网络选择信息的接入认证请求，返回步骤403；如果不需要下载，则WLAN用户终端不做处理或返回不需要下载的响应信息。这里，网络可以在下发通知信令后等待用户终端的选择响应，等待一定时间后，如果未收到响应，则网络主动向用户终端发布移动通信运营网信息；网络也可以在下发通知信令后不等待用户终端的选择响应，就结束当前处理流程，如果用户终端需要下载网络信息，则由用户终端主动发请求发起网络信息下载流程。
在上述两种情况下，网络提供给用户终端进行选择的移动通信运营网信息存储在专门的网络信息存储单元，一般包括以下参数网络名称、网络承载能力QOS、带宽、业务能力、能够提供的WLAN互通场景情况、费率情况、业务者种类等等。网络下发当前WLAN连接的移动通信运营网信息时，可选择与当前用户终端所指示的归属网络有漫游关系的访问网络信息下发，如果没有则可以不下发，或通知用户没有漫游关系存在。
当前WLAN用户终端在本次接入成功后，会存储当前所在AP的MAC地址信息，并将当前成功接入的移动通信运营网作为与当前AP的MAC地址对应的网络选择信息一起存储。当然，如果本次接入采用的就是当前WLAN用户终端自身存储的网络选择信息，则不用再存储。
上述方案对于漫游用户来说，如果该漫游用户终端所在的WLAN接入点发生变化，则会及时、快速选择最佳的移动通信运营网来接入，且每次接入成功后要存储当前WLAN接入点的标识信息及其对应的网络选择信息。
在上述方案中，步骤405中对网络选择信息的判断和步骤407中通知信息的发送可由同一个网络实体完成，该网络实体可称之为网络信息判断及通知发送单元，该网络信息判断及通知发送单元可以存在于WLAN接入网中，比如设置于接入控制设备(AC)中；也可以存在于当前WLAN接入网外、某个与当前WLAN接入网相连的移动通信运营网中，同时为多个WLAN接入网服务，比如设置在一个AAA服务器中；还可以预先设置一个缺省的AAA Proxy作为该网络信息判断及通知发送单元。
在上述方案中，如果由用户终端发起接入认证流程，而用户终端在接入认证时不能确定所要选择的移动通信运营网，则用户终端可以在发送接入认证请求之前或同时、或在接入认证过程中，向网络发送需要下载当前WLAN连接的移动通信运营网信息的请求，也就是说，用户终端可在获得移动通信运营网信息并选择网络后，再发起接入认证过程；或下载网络信息过程与接入认证过程并行。这里，WLAN用户终端可采用EAP信令、或采用门户(Portal)交互方式向网络发送下载网络信息请求。该用户终端也可以在收到WLAN接入网发来的请求用户标识报文后，向网络发送需要下载当前WLAN连接的移动通信运营网信息的请求，该请求可以作为一个独立的信令发送；也可以将请求标识放置在响应用户标识报文中，比如响应用户名为空而预先设定的下载请求字段被设置，或直接约定响应中用户名为0xFFFF时表示需要下载网络信息。
图6为本发明用户终端选择最优接入移动网快速交互处理的一实施例流程图，本实施例实现的前提是在3GPP-WLAN交互网络中，当前WLAN用户终端已通过某些AP成功接入移动通信运营网A、B、C等，且自身存储有每次成功接入时AP的MAC地址信息以及移动通信运营网A、B、C的网络信息，本实施例根据当前AP的MAC地址来匹配自身存储的AP的MAC地址，以判断WLAN接入点是否变化，是否有对应的网络选择信息可以使用。如图6所示，以移动通信运营网A匹配上为例，用户终端选择接入移动通信运营网的快速交互处理过程包括以下步骤步骤601～602当一个WLAN用户终端和WLAN接入点建立无线连接后，该用户终端向WLAN接入网发送接入认证请求；WLAN接入网收到后，向该用户终端发送请求用户名报文EAP-Request[Identity]。
步骤603～604该用户终端收到EAP-Request[Identity]后，检测自身当前所在WLAN的AP的MAC地址，并与自身存储的AP的MAC地址进行比较，由于该用户终端中曾经存储过当前AP的MAC地址，所以当前检测的AP的MAC地址能与自身存储的AP的MAC地址匹配，则该用户终端确定匹配上的AP MAC地址对应的移动通信运营网A的网络信息为当前所要携带的网络选择信息。
然后，该用户终端向WLAN接入网发送携带有NAI格式用户标识字段的响应用户名报文EAP-Response[Identity]，该用户标识字段中携带有移动通信运营网A的网络信息。
步骤605～606WLAN接入网根据所接收到报文中的用户标识字段，确定该用户终端所要接入的移动通信运营网A，并将接入认证请求信息直接送到移动通信运营网A的AAA Proxy及AS中进行接入认证处理。
在本次接入成功后，由于当前WLAN用户终端采用的是所存储的某次网络选择信息，所以不必增加当前存储的WLAN接入点MAC地址及其对应的网络选择信息。并且，如果对该存储的网络选择信息设置了有效生存时间或有效使用次数，则该有效生存时间或有效使用次数会继续消耗。
图7为本发明用户终端选择最优接入移动网快速交互处理的另一实施例流程图，本实施例实现的前提是在3GPP-WLAN交互网络中，当前WLAN用户终端已通过某些AP成功接入移动通信运营网A、B、C，且每次成功接入时AP的MAC地址信息以及移动通信运营网A、B、C的网络信息，还设置有缺省的最优网络选择信息，并且该用户终端已漫游出上一次所在的WLAN接入点，进入新的WLAN接入点，本实施例根据AP的MAC地址来判断WLAN接入点是否变化，是否有对应的网络选择信息可以使用。如图7所示，用户终端选择接入移动通信运营网的快速交互处理过程包括以下步骤步骤701～702当一个WLAN用户终端和WLAN接入点建立无线连接后，该用户终端向WLAN接入网发送接入认证请求；WLAN接入网收到后，向该用户终端发送请求用户名报文EAP-Request[Identity]。
步骤703～704该用户终端收到EAP-Request[Identity]后，检测自身当前所在WLAN的AP的MAC地址，并与自身存储的AP的MAC地址进行比较，由于该用户终端所处的WLAN接入点发生变化，所以当前检测的AP的MAC地址与自身存储的AP的MAC地址不能匹配，则该用户终端将缺省的最优网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息。
然后，该用户终端向WLAN接入网发送携带有NAI格式用户标识字段的响应用户名报文EAP-Response[Identity]，该用户标识字段中携带有缺省的最优网络选择信息。
步骤705～706WLAN接入网根据所接收到报文中的用户标识字段，决定该WLAN用户终端接入认证请求的发送路由，结果WLAN接入网发现用户标识字段无法识别，即不属于与自身相连的移动通信运营网之一，则将该接入认证请求路由到缺省AAA Proxy。
步骤707缺省AAA Proxy收到该接入认证请求后，发现其中的网络选择信息与本WLAN网所连接的移动通信运营网都不符合，则发送通知信令EAP-Request/Notification给WLAN接入网；WLAN接入网再将该通知信令下发给用户终端。按照EAP协议，WLAN接入网收到信令后和用户接收信令后都会立即直接响应表明收到。所述通知信令中携带有本WLAN所连接的移动通信运营网信息，该通知信令可以下发一条或多条，根据最后一条EAP报文中的指示信息决定结束交互。
步骤708用户终端收到通知信令中携带的移动通信运营网信息后，重新进行网络选择。这里，AAA Proxy和WLAN接入网下发通知信令后，会等待用户终端的响应。
步骤709～710AAA Proxy再次向当前WLAN用户终端下发EAP-Request[Identity]信令，请求用户标识。当前WLAN用户终端收到后，通过EAP-Response[Identity]报文返回携带有新网络选择信息的用户标识。
步骤711～712WLAN接入网根据当前用户终端发送的新网络选择信息，确定该用户终端所要接入的移动通信运营网，这里指VPLMN网络，并将接入认证请求信息送到所标识的VPLMN网络的AAA Proxy及AS中进行接入认证处理。
在本次接入成功后，WLAN用户终端要判断当前成功接入的移动通信运营网信息与自身存储的当前所在WLAN接入点MAC地址所对应的网络选择信息是否相同，如果不同，则存储当前所在WLAN接入点MAC地址以及当前成功接入的移动通信运营网信息，否则不作存储。并且，如果对所存储的网络选择信息设置了有效生存时间或有效使用次数，那么，对于存储当前所在WLAN接入点MAC地址以及当前成功接入的移动通信运营网信息的情况，该有效生存时间或有效使用次数要重新设置；对于不存储当前所在WLAN接入点MAC地址以及当前成功接入的移动通信运营网信息，但并非以自身存储的网络选择信息成功接入的情况，有效生存时间或有效使用次数也要重新设置，因为本次接入所用的网络选择信息是重新选择的，经历了一次从网络获取信息、重选网络的过程。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种无线局域网(WLAN)中用户终端选择接入移动网的快速交互方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a.WLAN用户终端与WLAN接入网建立无线连接后，网络或所述WLAN用户终端发起接入认证过程，WLAN接入网向所述WLAN用户终端发送请求用户名报文；b.所述WLAN用户终端收到请求用户名报文后，根据当前所在WLAN与自身存储的WLAN信息的匹配结果确定当前所要携带的网络选择信息，并向WLAN接入网返回携带有所确定的网络选择信息的报文；c.网络判断所收到的报文中的网络选择信息是否属于当前WLAN连接的移动通信运营网，如果是，则将所述WLAN用户终端的接入认证请求发送至网络选择信息所标识的移动通信运营网，否则，网络向所述WLAN用户终端发送通知信令，WLAN用户终端根据通知信令的内容完成后续操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括预先在WLAN用户终端设置一个最优先接入的移动通信运营网。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b中所述WLAN信息为WLAN标识信息，则所述网络选择信息的确定进一步包括WLAN用户终端检测并获取当前所在WLAN的标识信息，将所获取的WLAN标识信息与自身存储的WLAN标识信息进行匹配，判断自身是否存储有当前所在WLAN的标识信息及其对应的网络选择信息，如果有，则将自身存储的当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息；否则，将预先设置的最优先接入的移动通信运营网信息作为当前所要携带的网络选择信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括当前WLAN用户终端成功接入网络选择信息所标识的移动通信运营网后，WLAN用户终端判断自身是否存储有当前所在WLAN的标识信息，如果没有，则保存当前所在WLAN的标识信息，并将当前成功接入的移动通信运营网信息作为当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息一起存储；否则，不作存储。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述最优先接入的移动通信运营网为当前WLAN用户终端的归属网络。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述WLAN标识信息为接入点标识APID。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接入点标识APID为接入点的介质访问控制MAC地址。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在存储WLAN标识信息及其对应的网络选择信息后，为当前所存储的网络选择信息设置一控制存储内容超时失效的有效生存时间。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当前所在WLAN标识信息能与自身存储WLAN标识信息匹配的情况下，该方法进一步包括判断自身存储的当前所在WLAN标识信息所对应的网络选择信息的有效生存时间是否超过，如果是，则将预先设置的最优先接入的移动通信运营网信息作为当前所要携带的网络选择信息；否则，继续将该网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息，且有效生存时间继续消耗。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当前WLAN用户终端成功接入网络选择信息所标识的移动通信运营网后，该方法进一步包括判断自身是否存储有当前成功接入的移动通信运营网信息，如果没有，则将当前成功接入的移动通信运营网信息作为当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息，与当前所在WLAN标识信息一起存储，并重新设置当前存储的网络选择信息的有效生存时间，如果有，再判断当前WLAN用户终端是否采用自身存储的当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息接入成功，如果是，则将该网络选择信息的有效生存时间继续消耗，否则，重新设置该网络选择信息的有效生存时间。
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在存储WLAN标识信息及其对应的网络选择信息后，为当前所存储的网络选择信息设置一有效使用次数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当前所在WLAN标识信息能与自身存储WLAN标识信息匹配的情况下，该方法进一步包括判断自身存储的当前所在WLAN标识信息所对应的网络选择信息的有效使用次数是否到达，如果是，则将预先设置的最优先接入的移动通信运营网信息作为当前所要携带的网络选择信息；否则，继续将该网络选择信息作为当前所要携带的网络选择信息，且有效使用次数继续消耗。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当前WLAN用户终端成功接入网络选择信息所标识的移动通信运营网后，该方法进一步包括判断自身是否存储有当前成功接入的移动通信运营网信息，如果没有，则将当前成功接入的移动通信运营网信息作为当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息，与当前所在WLAN标识信息一起存储，并重新设置当前存储的网络选择信息的有效使用次数，如果有，再判断当前WLAN用户终端是否采用自身存储的当前所在WLAN标识信息对应的网络选择信息接入成功，如果是，则将该网络选择信息的有效使用次数继续消耗，否则，重新设置该网络选择信息的有效使用次数。
14.根据权利要求9或12所述的方法，其特征在于，网络选择信息对应的有效生存时间超过或有效使用次数到达的情况下，该方法进一步包括删除当前WLAN用户终端自身存储的当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息。
15.根据权利要求4、10或13所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括设置允许WLAN用户终端存储信息数阈值，则WLAN用户终端存储当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息之前，判断是否超过允许存储信息数阈值，如果是，则先删除老化的或选定的信息，再存储当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息；否则，直接存储当前所在WLAN标识信息及其对应的网络选择信息。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络选择信息放置于以网络接入标识(NAI)格式定义的用户标识字段中。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中网络向所述WLAN用户终端发送含有要发布的移动通信运营网信息的通知信令，则该方法进一步包括所述WLAN用户终端收到该通知信令后，重新选定一个移动通信运营网，并根据通知信令中的网络信息得到该选定移动通信运营网对应的网络信息；然后再将携带有新网络选择信息的报文发送给WLAN接入网，返回步骤c。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括网络在下发通知信令后等待用户终端的响应报文，等待一定时间后未收到响应，则网络主动向所述WLAN用户终端下发选择结果请求。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括网络在下发通知信令后结束当前认证处理，所述WLAN用户终端重新选定移动通信运营网后，重新向WLAN接入网发起接入认证过程，发送携带有新网络选择信息的接入认证信息。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中网络向所述WLAN用户终端发送指示用户终端当前所选网络无效需要下载移动通信运营网信息的通知信令，则该方法进一步包括所述WLAN用户终端确定是否需要下载移动通信运营网信息，如果需要，则所述WLAN用户终端向网络返回需要下载网络信息的响应；网络收到该响应后，向所述WLAN用户终端发布移动通信运营网信息；所述WLAN用户终端获得移动通信运营网信息后，重新选择一个移动通信运营网，并重新向WLAN接入网发送携带有新网络选择信息的接入认证请求，返回步骤c；否则，不做处理或返回不需要下载的响应信息。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括网络在下发通知信令后等待用户终端的响应报文，等待一定时间后未收到响应，则网络主动向所述WLAN用户终端下发移动通信运营网信息。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括网络在下发通知信令后结束当前处理流程，如果所述WLAN用户终端需要下载网络信息，则该WLAN用户终端主动发请求发起网络信息下载流程。
23.根据权利要求17或20所述的方法，其特征在于，所述WLAN用户终端根据预先设定的参数对网络下发的移动通信运营网信息自动选择。
全文摘要
本发明公开了一种无线局域网(WLAN)中用户终端选择接入移动网的快速交互方法，包括WLAN用户终端在与WLAN接入网建立无线连接、进行接入认证时，判断自身存储的WLAN标识信息中是否有当前所在WLAN接入点的标识信息，如果有，则将自身存储的当前所在WLAN接入点标识信息对应的网络选择信息发送给WLAN接入网，否则，将预先设置的优先接入的网络选择信息作为网络选择信息发给WLAN接入网；WLAN接入网根据接入认证请求中所携带的网络选择信息，识别当前WLAN用户终端所要接入的移动通信运营网，并将当前WLAN用户终端连至所选的网络中进行接入认证及后续操作。该方法使用户终端在从一个连接有多个移动通信运营网的WLAN接入时，能够根据需要快速选择要接入的移动通信运营网。
文档编号H04L12/28GK1604548SQ0314339
公开日2005年4月6日 申请日期2003年9月30日 优先权日2003年9月30日
发明者张文林 申请人:华为技术有限公司