移动通信设备和网络选择方法
【专利摘要】本发明提供了移动通信设备和网络选择方法。所述移动通信设备包含基带处理器，用于为PLMN选择过程，顺序地调度多个RAT和多个无线频率的多个配对，以及确定其中一个配对，并在PLMN选择过程中重复所确定的配对。本发明实施例能够缩短扫描时间，提升用户体验。
【专利说明】移动通信设备和网络选择方法
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求美国临时申请号为62/108，156、申请日为2015年I月27日的优先权，其全部内容被合并引用到该申请中。
技术领域
[0003]本发明实施例涉及无线通信技术，更具体地，涉及一种支持多无线接入技术和多无线频率的移动通信设备和网络选择方法。
【背景技术】
[0004]随着计算和网络普及需求的增长，已经发展了不同的无线接入技术(Rad1Access Technology, RAT),如全球移动通信系统(Global System for Mobilecommunicat1n,GSM)技术，通用分组无线业务(General Packet Rad1 Service，GPRS)技术，GSM演进的增强数据速率传输(Enhanced Data rates for GSM Evolut1n，EDGE)技术，宽带码分多址(Wideband Code Divis1n Multiple Access，ff-CDMA)技术，高速分组接入(High Speed Packet Access，HSPA)技术，过渡标准 95 (IS-95)技术，码分多址 2000 (CodeDivis1n Multiple Access 2000，CDMA 2000)，CDMA Ix 演进数据优化或演进数据(lxEV-D0)技术，时分同步码分多址(Time Divis1n-Synchronous Code Divis1n MultipleAccess，TD-SCDMA)技术，全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability forMicrowave Access,WiMAX)技术，长期演进(Long Term Evolut1n,LTE)技术，时分长期演进(Time Divis1n-Long Term Evolut1n, TD-LTE)技术，长期演进高级(LTE-Advanced，LTE-A)技术，以及其它技术。
[0005]—般地，移动电话只支持一种RAT，以通过支持的RAT随时为用户提供移动通信的灵活性。然而，由于不同网络部署的复杂性，已经发展了所谓的多RAT移动电话，该移动电话一般支持两种或多种RAT和无线频率，以及选择其中一种RAT来获得移动服务。因为多RAT移动电话支持多种RAT和无线频率，公众陆地移动网(Public Land Mobile Network，PLMN)选择过程将不可避免地花费很长时间，以完成在所支持的每一个无线频率上的所有所支持的RAT的全面扫描。这可能会产生不利的情况，其中多RAT移动电话在很短时间内进入信号质量很差的区域(即，经过隧道)。例如，一旦多RAT移动电话检测到已经丢失了信号覆盖，将执行PLMN选择过程的全面扫描。然后，即使多RAT移动电话迅速进入全面扫描早期阶段扫描的信号覆盖区域，它将仍旧继续未扫描RAT和无线频率的全面扫描，以及不能从使用已扫描RAT和无线频率的可用区域重获正常服务。尤其在所支持的RAT和无线频率增加时，重获正常服务的时延预计会更差，以及时延越长，服务(即，基于传输控制协议(Transmiss1n Control Protocol，TCP)/ 网络协议(Internet Protocol, IP)的应用)断开的几率越高。
[0006]因此，亟需一种更加精致的能够降低获得/重获正常服务的时间的网络选择方法。
【发明内容】
[0007]在本发明的一个方面，提供了一种移动通信设备，用以支持多个无线接入技术和多个无线频率。该移动通信设备包含基带处理器，用于为PLMN选择过程，顺序地调度多个RAT和多个无线频率的多个配对，以及确定其中一个配对，并在PLMN选择过程中重复所确定的配对。
[0008]在本发明的另一方面，提供了一种网络选择方法，由支持多个无线接入技术和多个无线频率的移动通信设备执行。该方法包含:为PLMN选择过程，顺序地调度多个RAT和多个无线频率的多个配对；确定其中一个配对，并在PLMN选择过程中重复所确定的配对。
[0009]基于以上技术方案，在本发明实施例中，在短时间内进入信号质量很差的区域时，通过重复所确定的配对，可以避免扫描失败而导致重新启动全面扫描，缩短了扫描时间。进一步地，降低了移动通信设备获得/重获正常服务所需的时间，提升了用户体验。
[0010]在本领域普通技术人员阅读了以下移动通信设备和网络选择方法的详细实施例的描述后，本发明的其它方面和特征将变得显而易见。
【附图说明】
[0011]通过阅读随后的详细描述和结合附图描述的例子，可以更全面地理解本发明，其中:
[0012]图1是根据本发明一个实施例的无线通信环境的方块示意图。
[0013]图2是根据本发明一个实施例的移动通信设备110的方块示意图。
[0014]图3是根据本发明一个实施例的移动通信设备的网络选择方法的流程示意图。
[0015]图4是根据本发明一个实施例的有多个重复配对的RAT和无线频率调度列表的概要图。
[0016]图5是根据本发明另一实施例的移动通信设备的网络选择方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面的描述是实现本发明的预期的最佳方式。此描述是为了说明本发明一般原理的目的，而不应该理解为具有限制性的意义。应该理解的是，可以通过软件、硬件、固件或其任意组合实现本实施例。
[0018]图1是根据本发明一个实施例的无线通信环境的方块示意图。该无线通信环境100包含一个移动通信设备110和多个服务网络121?123及131?133，其中服务网络121?123属于PLMN 120，以及服务网络131?133属于PLMN 130。也就是说，服务网络121?123是由一个运营商部署，服务网络131?133是由另一个运营商部署。服务网络121?123中的每一个服务网络，支持对应的在一个或多个特定无线频率的RAT。相似地，服务网络131?133中的每一个服务网络，支持对应的在一个或多个特定无线频率的RAT。特别地，服务网络121为GSM网络，服务网络122为WCDMA网络，以及服务网络123为LTE网络。服务网络131为IS-95网络，服务网络132为CDMA2000网络，以及服务网络133为TD-LTE 网络。
[0019]移动通信设备110支持多个RAT和无线频率，包括服务网络121?123及131?133使用的RAT和无线频率。为了获得移动服务，移动通信设备110可以与服务网络121?123及131?133中的一个服务网络进行无线通信。移动服务包括电路交换(Circuit-Switched, CS)服务和 / 或分组交换(Packet-Switched，PS)服务，其中 CS 服务可以包括语音呼叫服务和短信息(Short Message Service，
[0020]SMS)服务等，以及PS服务可以包括数据服务，如电子邮件传输、网络浏览、文件上载/下载、即时消息、视频流或其它。例如，移动通信设备110可以为一个多RAT移动设备，如移动电话、平板电脑、或笔记本电脑等。可替换地，移动通信设备110可以为获得移动服务的计算机主机、笔记本或平板电脑的外部数据卡。
[0021]图2是根据本发明一个实施例的移动通信设备110的方块示意图。移动通信设备110包含射频(Rad1 Frequency, RF)设备10、基带芯片20、显示设备30、输入设备40和存储设备50，其中RF设备10、显示设备30、输入设备40和存储设备50与基带芯片20耦接。基带芯片20包含处理器21，如微控制单元(Micro-Control Unit,MCU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等，为了控制用户识别卡(subscriber identity card)与RF设备10之间的通信，向显示设备30发送一系列帧数据(例如，代表文本信息、图形、图像或其它)，从输入设备40接收信号，以及向和从存储设备50存储和取回数据。更重要地，处理器21协调RF设备10、显示设备30、输入设备40和存储设备50的前述操作，以实现网络选择方法。
[0022]该用户识别卡可以以符合服务网络1212?123及131?133使用的一个或多个RAT规范的形式提供，以及用户识别卡用于存储频率列表(其也可以称为频率的存储列表)和用户信息，用户信息包括用户信息、预设PLMN(如，已登记PLMN (Registered PLMN,RPLMN)、归属 PLMN (Home PLMN, HPLMN))和等效 PLMN (Equivalent PLMN, EPLMN)。例如，在服务网络121为GSM网络或服务网络122为WCDMA网络时，用户识别卡可以为用户识别模块(Subscriber Identity Module，SIM)卡，或者在服务网络122为WCDMA网络或服务网络123为LTE网络时，用户识别卡为通用用户识别模块(Universal SIM, USIM)卡，或者在服务网络131为IS-95网络时，用户识别卡可以为用户识别模块(User Identity Module,UIM)卡，或者服务网络132为CDMA2000网络时，用户识别卡可以为可移动用户识别模块(Removable UIM,RUIM)卡。可替换地，移动通信设备110可能需要多种用户识别卡或者用户识别卡是双模用户识别卡，用于保持一组以上的已存储信息和用户信息，这允许移动通信设备110同时与服务网络121?123及131?133中的多个服务网络进行无线通信。
[0023]在一个实施例中，基带芯片20还可以包含一个用于处理与用户识别卡的连接的接口(未示出)。在另一实施例中，移动通信设备110还可以包含耦接或连接在基带芯片20和用户识别卡之间的卡控制器(未示出)。卡控制器负责根据其需要，通过电源管理集成芯片(Power Management Integrated Chip，PMIC)和电池，为该用户识别卡供电压电平，其中用户识别卡的电压电平是在初始化时确定的。基带芯片20可以通过卡控制器从/向用户识别卡读/写数据。另外，卡控制器根据基带芯片20发出的指令，选择性地向用户识别卡传递时钟、重置和/或数据信号。可替换地，已存储信息和用户信息可以直接写入到移动通信设备110，不需要任何插座插入任何用户识别卡，或者已存储信息和用户信息可以通过存储在存储设备50中的虚拟用户识别卡提供，本发明实施例对此不做限定。
[0024]另外，基带芯片20还可以包含其它执行基带信号处理的硬件组件，包括模拟数字转换(Analog-to-Digital Convers1n, ADC)/数字模拟转换(Digital-to-AnalogConvers1n, DAC)、增益调整、调制/解调和编码/解码等等。RF设备10可以通过天线接收RF无线信号，将接收到的RF无线信号转换为由基带芯片20处理的基带信号，或者从基带芯片20接收基带信号，以及将接收到的基带信号转换为RF无线信号，接着通过天线传输该RF无线信号。RF设备10也可以包含多个执行射频信号转换的硬件设备。例如，RF设备10可以包含混频器，该混频器用于将基带信号乘以支持的RAT的无线频率的振荡载波，其中无线频率可以为GSM/GPRS/EDGE技术使用的900MHz、1800MHz或1900MHz，或者可以为WCDMA技术使用的900MHz、1900MHz或2100MHz，或者可以为LTE/LTE-A/TD-LTE技术使用的900MHz、210MHz或2.6GHz，或者其它，由使用的RAT决定。
[0025]显示设备30可以为液晶显示屏(Liquid-Crystal Display，IXD)、发光二极管(Light-Emitting D1de, LED)显不屏或电子纸显不屏(Electronic Paper Display，EPD)等，以提供显示功能。可替换地，显示设备30还可以包含设置在其上或其下的一个或多个触摸传感器，用于传感物体(如手指或笔尖)的触摸、接触或者接近。
[0026]输入设备40可以包含一个或多个按键、键盘、鼠标、触摸板、视频摄像机、话筒和/或扬声器等，作为用于与用户交互的人机界面(Man-Machine Interface，MMI)。
[0027]存储设备50可以为存储器，如闪存存储器(FLASH memory)或非易失性随机访问存储器(Non-volatile Random Access Memory, NVRAM)，或者磁存储设备，如硬盘或磁带，或者光盘，或者其中任意组合，用于存储基带芯片20的通信数据和/或存储从用户识别卡读取的用户数据。
[0028]应理解，在图2的实施例中描述的组件仅是示意的目的，并不意图限制本申请的范围。
[0029]图3是根据本发明一个实施例的移动通信设备的网络选择方法的流程示意图。在该实施例中，移动通信设备是支持多个RAT和多个无线频率的多RAT移动电话。首先，移动通信设备为PLMN选择过程，顺序地调度多个RAT和多个无线频率的多个配对(步骤S310)。应理解，一个RAT对应一个或多个无线频率(也就是所称的RAT与无线频率的配对)，在PLMN选择过程中有多个PLMN时，每一个PLMN可以对应一个或多个RAT与无线频率的配对。例如，支持多种RAT和无线频率的PLMN可以有多个RAT与无线频率的配对，而仅支持一种RAT及无线频率的PLMN仅有一个RAT与无线频率的配对，本发明实施例对此不做限定。特别地，响应于移动通信设备开机，或响应于移动通信设备服务断开，发起PLMN选择过程。
[0030]随后，移动通信设备确定其中一个配对，并在PLMN选择过程中重复该所确定的配对(步骤320)。应理解，发明实施例对确定其中一个配对的方法不做限定，例如可以根据预设的规则、调度的顺序、指示信息所指示的配对等，来确定其中一个配对。这样，在短时间内进入信号质量很差的区域时，通过重复所确定的配对，可以避免扫描失败而导致重新启动全面扫描，缩短了扫描时间。进一步地，降低了移动通信设备获得/重获正常服务所需的时间，提升了用户体验。特别地，在一个实现方式中，该所确定的配对是根据每一配对的以下特征之一来确定的:1)配对的RAT和无线频率是否为服务RAT和服务无线频率；2)配对的RAT和无线频率是否出现在系统信息广播(System Informat1n Broadcast, SIB)或测量配置的相邻信息中；3)配对的RAT和无线频率是否出现在耦接至所述移动通信设备的用户识别卡的频率列表中；4)配对的RAT和无线频率所属的PLMN的优先级别。例如，根据以上提及的特征为每一配对分配一个权重值，以及这些配对以它们对应的权重值的顺序进行调度，其中确定重复具有大于预定义阈值的权重值的配对。这样，本发明实施例可以通过系统信息广播等方式确定要重复的配对，可以更好地适应各个应用场景，有着较好的适应性。
[0031]在一个实施例中，在PLMN选择过程中，当已经扫描了预定数量的其它配对时，重复所确定的配对。例如，移动通信设备可以使用计数器计算自最后一次重复所确定的配对起已经扫描的配对数量，当该计数器达到预定的数量时重复所确定的配对。在另一实施例中，在PLMN选择过程中，自最后一次重复所确定的配对的预定时段到期时，重复所确定的配对。例如，移动通信设备可以使用计时器来计算自最后一次重复所确定的配对起的预定时段，在该计时器到期时重复所确定的配对。
[0032]图4是根据本发明一个实施例的有多个重复配对的RAT和无线频率调度列表的概要图。如图4的上半部分所示，所支持的RAT和无线频率组成配对，以及按照它们对应的PLMN的优先级别，从左到右调度。在另一实施例中，可以根据如图3的实施例描述的其它特征，调度RAT和无线频率的配对。特别地，移动通信设备可以维持PLMN的优先列表，该优先列表根据PLMN的优先级别排列PLMN。在该实施例中，RPLMN具有最高优先级别，HPLMN具有次尚优先级别。
[0033]在所有配对中，属于RPLMN的配对被确认为网络选择的最重要目标。如图4的下半部分所示，重新排序调度列表，以重复前三个配对。特别地，在预定数量的后面的配对之后，或者在预定时段到期后，重复第一个配对。在重复的第一个配对后面的预定数量的配对后，或者自重复的第一个配对起预定时间段到期后，重复第二个配对。在重复的第二个配对后面的预定数量的配对后，或者自重复的第二个配对起预定时段到期后，重复第三个配对。也就是说，每过一段时间将重新扫描前三个配对，以提高从RPLMN获得/重获服务的几率。
[0034]图5是根据本发明另一实施例的移动通信设备的网络选择方法的流程示意图。在该实施例中，移动通信设备为支持多个RAT和无线频率的多RAT移动电话。首先，移动通信设备开机，或者检测到服务断开(步骤S501)，接着发起PLMN选择过程。特别地，在PLMN选择过程中，移动通信设备先从多个PLMN的优先列表的顶部选择一个PLMN(步骤S502)，例如一次选择一个PLMN。也就是说，选择最高优先级别的PLMN。
[0035]优先列表根据PLMN的优先级别排列PLMN，其中优先级别可以符合3GPP技术规范(Technical Specificat1n，TS) 23.122，V8.7.0。例如，RPLMN 或 EPLMN 可以具有第一优先级别，HPLMN或对等归属PLMN (Equivalent Home PLMN，EHPLMN)可以具有第二优先级别，存储在用户识别卡中的数据文件“用户控制的PLMN选择与接入技术”中的PLMN可以具有第三优先级别，存储在用户识别卡中的数据文件“运营商控制的PLMN选择与接入技术”中的PLMN可以具有第四优先级别，有高接收信号质量的PLMN可以具有第五优先级别，以及其它PLMN可以具有第六优先级别，且这些其它PLMN以接收信号质量降序排列。
[0036]接着，移动通信设备确定在PLMN选择过程中，是否预先发现了任何属于所选择的PLMN的小区(步骤S503)。如果没预先发现属于所选择的PLMN的小区，移动通信设备从RAT和无线频率的多个配对的调度列表的顶部选择一个RAT和无线频率的配对，接着扫描所选择的RAT和无线频率的配对(步骤S504)。在另一实施例中，当从该调度列表中选择一个配对时，移动通信设备可以确定该调度列表中的一个或多个配对是否属于除所选择的PLMN外的一个PLMN，如果是，跳过属于不同的PLMN(即所选择的PLMN)的配对。
[0037]随后，移动通信设备确定用所选择的配对，是否发现了任何属于所选择的PLMN的小区(步骤S505)。如果用所选择的配对没有发现属于所选择的PLMN的小区，移动通信设备确定是否已经扫描了在该调度列表中的所有配对(步骤S506)，如果没有，该方法返回步骤S504。否则，如果扫描了该调度列表中的所有配对，确定完成了所选择的PLMN的搜索，以及该方法继续步骤S507。
[0038]在步骤S507中，移动通信设备确定是否搜索了优先列表中的所有PLMN，如果是，该方法结束。否则，如果优先列表中有任何未搜索的PLMN，该方法返回步骤S502。
[0039]在步骤S505之后，如果用所选择的配对发现了属于所选择的PLMN的小区，移动通信设备在所发现的小区执行注册过程(步骤S508)，接着确定是否从所选择的PLMN获得了全面服务(步骤S509)。如果可以获得全面服务，该方法结束。否则，如果不能获得全面服务，该方法继续步骤S507。请注意，由于超出了本发明的范围，在此省略注册过程的详细描述。
[0040]在步骤S503之后，如果预先发现了属于所选择的PLMN的小区，该方法继续步骤S508o
[0041]虽然已经通过举例的方式和优先实施例的方式描述本发明，应理解本发明并不限于此。本领域的普通技术人员仍旧可以不脱离本发明的范围和精神，做出不同的变换和修改。例如，图3和5的方法可以通过存储在机器可读存储介质中的程序实现，如磁带、半导体、磁盘、光盘(如，⑶-ROM，DVD-RPM等)或其它，该程序由移动通信设备的基带处理器加载并执行。因此，权利要求及其等同变换，限定和保护本发明的范围。
【主权项】
1.一种移动通信设备，用以支持多个无线接入技术和多个无线频率，所述移动通信设备包含: 基带处理器，用于为PLMN选择过程，顺序地调度所述多个RAT和所述多个无线频率的多个配对，以及确定其中一个配对，并在所述PLMN选择过程中重复所确定的配对。2.如权利要求1所述的移动通信设备，其中在所述PLMN选择过程中，当已经扫描了预定数量的其它配对，或者自最后一次重复所述所确定的配对起的预定时段到期时，重复所述所确定的配对。3.如权利要求1或2所述的移动通信设备，其中根据每一配对的以下特征之一，确定所述所确定的配对: 配对的RAT和无线频率是否为服务RAT和服务无线频率； 配对的RAT和无线频率是否出现在系统信息广播或测量配置的相邻信息中； 配对的RAT和无线频率是否出现在耦接至所述移动通信设备的用户识别卡中的频率列表中； 配对的RAT和无线频率所属的PLMN的优先级别。4.如权利要求1或2所述的移动通信设备，其中响应于所述移动通信设备开机，或响应于所述移动通信设备服务断开，发起所述PLMN选择过程。5.如权利要求1或2所述的移动通信设备，其中所述基带处理器还用于确定多个PLMN的优先列表，在所述PLMN选择过程中，从所述优先列表的顶部一次选择一个PLMN，以及对每个所选择的PLMN，与其重复的所确定的配对一起，按照所述顺序扫描所述多个配对。6.如权利要求5所述的移动通信设备，其中，每选择一个PLMN时，所述基带处理器还用于确定依所述顺序排列的所述多个配对中的一个或多个配对是否属于除所述所选择的PLMN外的一个PLMN，以及在所述PLMN选择过程中，为所述所选择的PLMN，跳过所述一个或多个配对。7.—种网络选择方法，由支持多个无线接入技术和多个无线频率的移动通信设备执行，所述网络选择方法包含: 为PLMN选择过程，顺序地调度所述多个RAT和所述多个无线频率的多个配对； 确定其中一个配对，并在所述PLMN选择过程中重复所确定的配对。8.如权利要求7所述的网络选择方法，其中在所述PLMN选择过程中，当已经扫描了预定数量的其它配对，或者自最后一次重复所述所确定的配对起的预定时段到期时，重复所述所确定的配对。9.如权利要求7或8所述的网络选择方法，其中根据每一配对的一下特征之一，确定所述所确定的配对: 配对的RAT和无线频率是否为服务RAT和服务无线频率； 配对的RAT和无线频率是否出现在系统信息广播或测量配置相邻的信息中； 配对的RAT和无线频率是否出现在耦接至所述移动通信设备的用户识别卡中的频率列表中； 配对的RAT和无线频率所属于的PLMN的优先级别。10.如权利要求7或8所述的网络选择方法，其中响应于所述移动通信设备开机，或响应于所述移动通信设备服务断开，发起所述PLMN选择过程。11.如权利要求7或8所述的网络选择方法，还包含: 确定多个PLMN的优先列表，其中在所述PLMN选择过程中，从所述优先列表的顶部一次选择一个PLMN，以及对每个所选择的PLMN，与其重复的所确定的配对一起，按照所述顺序扫描所述多个配对。12.如权利要求11所述的网络选择方法，还包含: 每选择一个PLMN时，确定依所述顺序排列的所述多个配对中的一个或多个配对是否属于除所述所选择的PLMN外的一个PLMN，以及在所述PLMN选择过程中，为所述所选择的PLMN，跳过所述一个或多个配对。
【文档编号】H04W88/06GK105828417SQ201510361716
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年6月26日
【发明人】张继儒, 欧道圣, 陈右庭, 刘衍谷
【申请人】联发科技股份有限公司