專利名稱：多模終端的網(wǎng)絡切換裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多模終端的網(wǎng)絡切換裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著移動蜂窩網(wǎng)絡技術(shù)的演進，移動運營商在加快推進對3G以至LTE無線蜂窩網(wǎng)絡的部署。但因為受限于居民區(qū)和商務樓的綠色環(huán)保壓力，在人口稠密的都市地區(qū)選址建設(shè)更多的無線蜂窩基站越來越困難。而無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng))熱點由于體積小，輻射和功耗較低，則很少面臨類似無線蜂窩基站的選址問題。目前國內(nèi)運營商越來越重視全業(yè)務的運營和融合。原先以移動為主的運營商在不斷增加對固網(wǎng)建設(shè)的投資，原先以固網(wǎng)業(yè)務為主的運營商在不斷增加對移動網(wǎng)絡建設(shè)的投資。無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡作為固定寬帶網(wǎng)絡的延伸，其建設(shè)成本低，部署比較靈活，
配置多個無線模塊的終端被稱為多模終端，研究和實現(xiàn)支持無線局域網(wǎng)和無線蜂窩技術(shù)的雙模或多模終端在兩種網(wǎng)絡接入模式下如何進行網(wǎng)絡選擇和業(yè)務切換，對于運營商改善網(wǎng)絡熱點的流量分布，充分利用無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡來分流無線蜂窩網(wǎng)絡流量，具有很迫切的現(xiàn)實意義。同時對于終端廠商來說，這也是一個吸引用戶的很好賣點。現(xiàn)有無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡之間的切換都是基于MIP或PMIP技術(shù)實現(xiàn)， 如3GPP 23. 402協(xié)議給出了無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和3GPP無線蜂窩網(wǎng)絡之間的切換方法。由網(wǎng)絡中部署的ePDG網(wǎng)元、PGW網(wǎng)元通過PMIP (代理移動IP)技術(shù)實現(xiàn)終端在移動過程中的IP 地址不變，使得終端在異網(wǎng)間漫游時保持業(yè)務連續(xù)性；或者直接由終端實現(xiàn)MIP，來實現(xiàn)異網(wǎng)漫游時的IP地址不變。上述切換技術(shù)要求實現(xiàn)的MIP(移動IP)或PMIP，對多模終端及網(wǎng)絡設(shè)備來說實現(xiàn)比較復雜，而且需要核心網(wǎng)絡部署MIP相關(guān)的網(wǎng)絡設(shè)備，如HA (Home agent，歸屬代理)等， 實現(xiàn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種多模終端的網(wǎng)絡切換裝置及方法。現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)和無線蜂窩網(wǎng)之間切換都是基于MIP或PMIP實現(xiàn)，對多模終端及網(wǎng)絡設(shè)備來說實現(xiàn)比較復雜，而且需要核心網(wǎng)絡部署MIP相關(guān)的網(wǎng)絡設(shè)備，如歸屬代理等，實現(xiàn)成本較高的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，包括上層應用模塊、無線設(shè)備模塊和無線接口模塊，所述無線設(shè)備模塊包括無線蜂窩設(shè)備模塊和WIFI設(shè)備模塊，其特征在于所述裝置進一步包括一信號測量模塊、一切換判決模塊和一報文路由控制模塊；所述信號測量模塊用于對無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡的信號指標進行測量，將指標測量結(jié)果發(fā)送到所述切換判決模塊；所述切換判決模塊用于根據(jù)所述指標測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否要進行所述無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和所述無線蜂窩網(wǎng)絡之間的切換，以及切換的目標網(wǎng)絡，并將切換判決結(jié)果發(fā)送到所述報文路由控制模塊；所述報文路由控制模塊用于根據(jù)所述切換判決結(jié)果，選擇數(shù)據(jù)通道，控制所述上層應用模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)報文通過所述無線蜂窩設(shè)備模塊或所述WIFI設(shè)備模塊發(fā)送出去；所述無線接口模塊提供訪問所述無線蜂窩設(shè)備模塊的接口。進一步，所述無線蜂窩設(shè)備模塊為一個或多個無線蜂窩設(shè)備。進一步，所述無線接口模塊提供訪問所述無線蜂窩設(shè)備模塊的接口，采用無線接口層或采用在串口驅(qū)動模塊上加入用于進行無線蜂窩設(shè)備和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)換的串口 /網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)。進一步，該裝置進一步包括一報文截獲和處理模塊，用于對于所述上層應用模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)報文進行特定封裝格式的封裝處理后，再經(jīng)由所述無線設(shè)備模塊發(fā)出，以及截獲從無線設(shè)備模塊收到的特定封裝格式的數(shù)據(jù)報文，對所述數(shù)據(jù)報文進行解封裝后，發(fā)給所述上層應用模塊，所述特定封裝格式和具體的網(wǎng)絡應用相關(guān)，采用標準協(xié)議或定制協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。進一步，該裝置進一步包括一接入控制模塊，用于實現(xiàn)基于所述WIFI設(shè)備模塊接入時要求的控制協(xié)議以及會話協(xié)議。進一步，該裝置進一步包括一 PPP處理模塊以完成所述多模終端和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備的 PPP會話切換；所述PPP處理模塊用于完成PPP協(xié)議控制報文的交互，對PPP會話鏈路進行控制和管理，完成PPP報頭的封裝和解封裝，并完成PPP報文中的成幀和解幀處理；切換目標網(wǎng)絡所對應的無線設(shè)備模塊與所述報文路由控制模塊進行套接字端口綁定；所述報文路由控制模塊向綁定后的套接字端口發(fā)送數(shù)據(jù)報文，或者負責從對應的套接字端口收取數(shù)據(jù)報文；所述無線蜂窩設(shè)備模塊作為調(diào)制解調(diào)器，通過所述無線接口模塊對會話鏈路和數(shù)據(jù)報文處理進行控制；所述WIFI設(shè)備模塊通過無線局域網(wǎng)網(wǎng)口驅(qū)動來控制會話鏈路和數(shù)據(jù)報文處理。該裝置進一步包括多個PPP處理模塊以完成所述多模終端和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備的PPP會話切換；所述多個PPP處理模塊均用于完成PPP協(xié)議控制報文的交互，對PPP會話鏈路進行控制和管理，完成PPP報頭的封裝和解封裝，并完成PPP報文中的成幀和解幀處理；切換目標網(wǎng)絡所對應的無線網(wǎng)絡設(shè)備的第一 PPP處理模塊從初始接入網(wǎng)絡對應的無線網(wǎng)絡設(shè)備的第二 PPP處理模塊中拷貝PPP會話參數(shù)，復制到所述第一 PPP處理模塊中。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種采用多模終端的網(wǎng)絡切換裝置進行網(wǎng)絡切換的方法，包括如下步驟
(a)多模終端開啟信號測量模塊，對無線蜂窩網(wǎng)絡和無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡信號進行測量；
(b)多模終端讀取無線模塊中無線設(shè)備的配置信息，根據(jù)配置的接入網(wǎng)絡優(yōu)先級和所述信號測量模塊的第一測量結(jié)果，選擇初始接入網(wǎng)絡；
(C)所述多模終端根據(jù)步驟(a)和(b)的信息，選擇對應的無線設(shè)備接入所述初始接入網(wǎng)絡；
(d)所述多模終端調(diào)用切換判決模塊，根據(jù)所述信號測量模塊的第二測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否需要切換，以及需要切換到的目標網(wǎng)絡；
(e)切換完成，所述多模終端通過所述目標網(wǎng)絡對應的無線設(shè)備完成與所述目標網(wǎng)絡或與上層應用之間的數(shù)據(jù)報文的傳輸。進一步，所述初始接入網(wǎng)絡為無線蜂窩網(wǎng)絡，所述目標網(wǎng)絡為無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡，或所述初始接入網(wǎng)絡為無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡，所述目標網(wǎng)絡為無線蜂窩網(wǎng)絡；所述無線設(shè)備為無線蜂窩設(shè)備或WIFI設(shè)備，所述無線蜂窩設(shè)備為一個或多個無線蜂窩設(shè)備。進一步，所述無線模塊配置的接入網(wǎng)絡優(yōu)先級為無線蜂窩網(wǎng)絡優(yōu)先時，步驟(b)進一步選自于如下三個步驟中的任意一個
(bl)所述多模終端自動選擇配置優(yōu)先級高的無線蜂窩網(wǎng)絡接入，當所述優(yōu)先級高的無線蜂窩網(wǎng)絡不能或無法接入時，所述多模終端自動按照配置優(yōu)先級從高到低依次選擇無線蜂窩網(wǎng)絡接入；
(b2)所述多模終端根據(jù)所述信號測量模塊的第一測量結(jié)果，自動選擇網(wǎng)絡信號質(zhì)量等級高的無線蜂窩網(wǎng)絡接入，當所選信號質(zhì)量等級高的無線蜂窩網(wǎng)絡不能或無法接入時，所述多模終端自動按照網(wǎng)絡信號質(zhì)量等級從高到低依次選擇無線蜂窩網(wǎng)絡接入； (b3)用戶手動選擇一無線蜂窩網(wǎng)絡接入。本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明提出了多模終端實現(xiàn)無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡間的網(wǎng)絡接入選擇和切換方法，采用的無縫切換方法是通過簡單IP實現(xiàn)，不需要終端支持 MIP，實現(xiàn)比較簡單，對核心網(wǎng)絡沒有設(shè)備新增或設(shè)備改造要求，適合于基于現(xiàn)有網(wǎng)絡快速部署和實現(xiàn)，能夠在無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡的疊加覆蓋區(qū)實現(xiàn)業(yè)務的智能無縫切換，尤其適用于Android系統(tǒng)。Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源碼操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備?；贏ndroid系統(tǒng)的智能多模終端，同時支持無線局域網(wǎng)和無線蜂窩制式，包括手機、平板電腦和其它行業(yè)或工業(yè)應用終端，應用越來越普及。


圖1所示是本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置架構(gòu)圖； 圖2所示是本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換方法流程示意圖3為采用本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置實現(xiàn)PPP會話切換的一個實施例的架構(gòu)示意圖4為采用本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置實現(xiàn)PPP會話切換的另一個實施例的架構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的多模終端的網(wǎng)絡切換裝置及方法的具體實施方式
做詳細說明。附圖1所示是本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置架構(gòu)圖，包括上層應用模塊 Mil、無線設(shè)備模塊M12、無線接口模塊M13、信號測量模塊M14、切換判決模塊M15、報文路由控制模塊M16、報文截獲和處理模塊M17和接入控制模塊M18 ；無線設(shè)備模塊包括無線蜂窩設(shè)備模塊Ml22和WIFI設(shè)備模塊M121。上層應用(Application，簡稱APP)模塊Mil用于發(fā)出數(shù)據(jù)報文和接收經(jīng)過解封裝后的數(shù)據(jù)報文。無線設(shè)備模塊M12包括無線蜂窩設(shè)備模塊M122和WIFI設(shè)備模塊M121。WIFI設(shè)備模塊用于將終端接入無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡；無線蜂窩設(shè)備模塊用于將終端接入無線蜂窩網(wǎng)絡。 無線蜂窩設(shè)備模塊可以為一個或多個無線蜂窩設(shè)備，配備的多個無線蜂窩設(shè)備可以是不同協(xié)議或制式類型。終端上的無線蜂窩設(shè)備模塊按照協(xié)議類型不同，可分為2G模塊、3G模塊和LTE模塊，這些模塊從協(xié)議標準制式上又可以分為是3GPP或是3GPP2制式。無線接口模塊Ml3用于將APP發(fā)出的數(shù)據(jù)報文或經(jīng)報文路由控制模塊M16轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報文發(fā)往無線蜂窩設(shè)備模塊M122，經(jīng)無線蜂窩設(shè)備發(fā)出；并將無線蜂窩設(shè)備模塊M122 收到的數(shù)據(jù)報文發(fā)給APP，或經(jīng)過報文路由控制模塊M16處理后，最終發(fā)給APP。無線接口模塊M13可采用無線接口層(Radio Interface Layer，簡稱RIL)或采用在串口驅(qū)動模塊上加入用于進行無線蜂窩設(shè)備和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)換的串口 /網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)。RIL是Android 提供的訪問無線蜂窩設(shè)備的統(tǒng)一接口庫。信號測量模塊M14用于對無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡的信號指標進行測量， 將指標測量結(jié)果發(fā)送到切換判決模塊M15。切換判決模塊M15用于根據(jù)指標測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否要進行無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡之間的切換，并將切換判決結(jié)果發(fā)送到報文路由控制模塊 M16。報文路由控制模塊M16用于根據(jù)切換判決結(jié)果，選擇數(shù)據(jù)通道，控制數(shù)據(jù)報文是通過無線蜂窩設(shè)備模塊M122或WIFI設(shè)備模塊M121發(fā)送出去。報文截獲和處理模塊M17用于對于APP發(fā)出的數(shù)據(jù)報文進行特定封裝格式的封裝處理后，再經(jīng)由無線設(shè)備模塊M12發(fā)出，以及截獲從無線設(shè)備模塊M12收到特定封裝格式的的數(shù)據(jù)報文，對所述數(shù)據(jù)報文進行解封裝后，發(fā)給APP。所述特定封裝格式和具體的網(wǎng)絡應用相關(guān)，可以采用標準協(xié)議或定制協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。如果網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備和終端無線蜂窩設(shè)備模塊M122交互的數(shù)據(jù)報文為特定格式，則所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)過報文截獲和處理模塊M17進行特定格式封裝處理后，再經(jīng)由無線蜂窩設(shè)備模塊M122發(fā)出；終端接收到的特定格式的數(shù)據(jù)報文也要經(jīng)過報文截獲和處理模塊M17進行解封裝處理后，發(fā)給APP。如果網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備和WIFI設(shè)備模塊M122交互的數(shù)據(jù)報文為特定格式，則所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)過報文截獲和處理模塊M17進行特定格式封裝處理后，再經(jīng)由WIFI設(shè)備模塊M122 發(fā)出；終端接收到的特定格式的數(shù)據(jù)報文也要經(jīng)過報文截獲和處理模塊M17進行解封裝處理后，發(fā)給APP。接入控制模塊Ml8 當終端選擇接入無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡時，接入控制模塊M18實現(xiàn) WIFI設(shè)備模塊M122要求的控制協(xié)議以及會話協(xié)議。用于將APP發(fā)出的數(shù)據(jù)報文或經(jīng)報文路由控制模塊M16轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報文發(fā)往WIFI設(shè)備模塊M122，經(jīng)WIFI設(shè)備發(fā)出；并將WIFI 設(shè)備模塊M122收到的數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給APP，或傳送到報文路由控制模塊M16處理后，最終發(fā)給 APP。附圖2所示是本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換方法流程示意圖，包括如下步驟 Sll 多模終端開啟信號測量模塊，對無線蜂窩網(wǎng)絡和無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡信號進行測量。多模終端開啟，則信號測量模塊也處于開啟狀態(tài)，實時測量網(wǎng)絡信號質(zhì)量，得到相應的測量結(jié)果。S12:多模終端讀取無線模塊中無線設(shè)備的配置信息，根據(jù)配置的接入網(wǎng)絡優(yōu)先級和所述信號測量模塊的第一測量結(jié)果，選擇初始接入網(wǎng)絡。所述初始接入網(wǎng)絡為無線蜂窩網(wǎng)絡或無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡。
當無線模塊配置為無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡優(yōu)先，則多模終端優(yōu)先選擇經(jīng)由WIFI設(shè)備接入無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡；否則，多模終端優(yōu)先選擇經(jīng)由無線蜂窩設(shè)備接入無線蜂窩網(wǎng)絡。如果無線模塊上配置了多個無線蜂窩設(shè)備，則多模終端對多個無線蜂窩網(wǎng)絡的選擇方法為自動或手動選擇。自動選擇的方法為多模終端自動選擇配置優(yōu)先級高的無線蜂窩網(wǎng)絡接入，當所選無線蜂窩網(wǎng)絡由于信道擁塞或容量不夠不能或無法接入時，多模終端自動按照配置優(yōu)先級從高到低依次選擇無線蜂窩網(wǎng)絡接入；或者多模終端根據(jù)所述信號測量模塊的第一測量結(jié)果，自動選擇網(wǎng)絡信號質(zhì)量等級高的無線蜂窩網(wǎng)絡接入，當所選無線蜂窩網(wǎng)絡不能或無法接入時，按照無線蜂窩網(wǎng)絡信號質(zhì)量等級從高到低依次選擇無線蜂窩網(wǎng)絡接入。手動選擇的方法為用戶手動選擇某無線蜂窩網(wǎng)絡，使多模終端經(jīng)由該無線蜂窩網(wǎng)絡接入。S13 多模終端通過步驟Sll和S12所確定的初始接入網(wǎng)絡，選擇對應的無線設(shè)備接入所述初始接入網(wǎng)絡。若初始接入網(wǎng)絡無線為局域網(wǎng)網(wǎng)絡，則多模終端選擇經(jīng)由WIFI設(shè)備接入無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡；否則，多模終端選擇經(jīng)由無線蜂窩設(shè)備接入無線蜂窩網(wǎng)絡。S14:多模終端調(diào)用切換判決模塊，根據(jù)信號測量模塊的第二測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否需要切換，以及需要切換到的目標網(wǎng)絡。所述目標網(wǎng)絡為無線蜂窩網(wǎng)絡或無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡。因信號測量模塊一直處于開啟狀態(tài)，實時測量網(wǎng)絡信號質(zhì)量。當多模終端的網(wǎng)絡環(huán)境發(fā)生變化時，得到的測量結(jié)果也隨之發(fā)生相應變化。當多模終端判斷需要從無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡切換到無線蜂窩網(wǎng)絡時，切換判決模塊指示報文路由控制模塊修改數(shù)據(jù)報文路由，將APP發(fā)出的數(shù)據(jù)報文或經(jīng)報文路由控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報文經(jīng)過無線接口模塊發(fā)往無線蜂窩設(shè)備，由無線蜂窩設(shè)備發(fā)出；無線蜂窩設(shè)備收到的數(shù)據(jù)報文經(jīng)無線接口模塊直接發(fā)給APP，或經(jīng)無線接口模塊傳送到報文路由控制模塊處理后，發(fā)給APP。所述無線接口模塊可采用無線接口層(Radio Interface Layer，簡稱 RIL)或采用在串口驅(qū)動模塊上加入用于進行無線蜂窩設(shè)備和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)換的串口 /網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)。RIL是Android提供的訪問無線蜂窩設(shè)備的統(tǒng)一接口庫。如果網(wǎng)絡設(shè)備和多模終端無線蜂窩設(shè)備交互的數(shù)據(jù)報文為特定格式，則所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)過報文截獲和處理模塊進行特定格式封裝處理后，再經(jīng)由無線蜂窩設(shè)備發(fā)出；無線蜂窩設(shè)備接收到的特定格式的數(shù)據(jù)報文也要先經(jīng)過報文截獲和處理模塊進行解封裝處理。當多模終端判斷需要從無線蜂窩網(wǎng)絡切換到無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡時，切換判決模塊指示報文路由控制模塊修改報文路由，將APP發(fā)出的數(shù)據(jù)報文或經(jīng)報文路由控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報文經(jīng)由WIFI設(shè)備發(fā)出；WIFI設(shè)備收到的數(shù)據(jù)報文直接發(fā)給APP，或經(jīng)報文路由控制模塊處理后，發(fā)給APP。如果網(wǎng)絡設(shè)備和多模終端WIFI設(shè)備交互的數(shù)據(jù)報文為特定格式，則所述數(shù)據(jù)報文經(jīng)過報文截獲和處理模塊進行特定格式封裝處理后，再經(jīng)由WIFI設(shè)備發(fā)出； WIFI設(shè)備接收到的特定格式的數(shù)據(jù)報文也要先經(jīng)過報文截獲和處理模塊進行特定格式封裝處理。S15:切換完成，多模終端通過目標網(wǎng)絡對應的無線設(shè)備完成與目標網(wǎng)絡或與上層應用之間的數(shù)據(jù)報文的傳輸。
這樣，多模終端實現(xiàn)無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡間的網(wǎng)絡接入選擇，并且采用的無縫切換方法是通過簡單IP實現(xiàn)，不需要終端支持MIP，實現(xiàn)比較簡單，對核心網(wǎng)絡沒有設(shè)備新增或設(shè)備改造要求，適合于基于現(xiàn)有網(wǎng)絡快速部署和實現(xiàn)，能夠在無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡的疊加覆蓋區(qū)實現(xiàn)業(yè)務的智能無縫切換，尤其適用于Android系統(tǒng)。 Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源碼操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備，基于Android 系統(tǒng)的智能多模終端，同時支持無線局域網(wǎng)和無線蜂窩制式，包括手機、平板電腦和其它行業(yè)或工業(yè)應用終端，應用越來越普及。當多模終端和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備需要使用PPP協(xié)議(Point to Point Protocol，點對對通信協(xié)議)建立會話鏈路和處理數(shù)據(jù)報文時，可在本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置的基礎(chǔ)上增加PPP處理模塊，實現(xiàn)PPP會話切換。PPP處理模塊的功能是完成PPP協(xié)議控制報文的交互，對PPP會話鏈路進行控制和管理；完成PPP報頭的封裝和解封裝，并完成PPP報文中的成幀和解幀處理。圖3為采用本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置實現(xiàn)PPP會話切換的一個實施例的架構(gòu)示意圖。本實施例是采用統(tǒng)一的PPP處理模塊實現(xiàn)PPP會話切換，包括上層應用模塊M31、 PPP處理模塊M32、報文路由控制模塊M33、無線蜂窩網(wǎng)絡設(shè)備模塊M34和無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設(shè)備模塊M35 ；無線蜂窩網(wǎng)絡設(shè)備模塊M34包括串口 /網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊M341、串口驅(qū)動模塊 M342和無線蜂窩設(shè)備模塊M343 ；無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設(shè)備模塊M35包括無線局域網(wǎng)網(wǎng)口驅(qū)動模土夬M351和WIFI設(shè)備模塊M3520上層應用模塊M31用于發(fā)出數(shù)據(jù)報文和接收經(jīng)過解封裝后的數(shù)據(jù)報文。PPP處理模塊M32用于完成PPP協(xié)議控制報文的交互，對PPP會話鏈路進行控制和管理；完成PPP報頭的封裝和解封裝，并完成PPP報文中的成幀和解幀處理。報文路由控制模塊M33用于選擇數(shù)據(jù)通道，向選定的Socket端口發(fā)送數(shù)據(jù)報文， 或者負責從對應的Socket端口收取數(shù)據(jù)報文。無線蜂窩網(wǎng)絡設(shè)備模塊M34與報文路由控制模塊M33進行Socket (套接字，使應用程序能夠讀寫與收發(fā)通訊協(xié)定(protocol)與資料的程序)端口綁定。無線蜂窩設(shè)備模塊 M343作為調(diào)制解調(diào)器(Modem)，通過無線接口模塊對會話鏈路和數(shù)據(jù)報文處理進行控制。 所述無線接口模塊可以采用在串口驅(qū)動模塊M342上加入用于進行無線蜂窩設(shè)備和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)換串口 /網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊M341實現(xiàn)，也可以采用Android提供的訪問無線蜂窩設(shè)備的統(tǒng)一接口庫RIL實現(xiàn)。無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設(shè)備模塊M35與報文路由控制模塊M33進行Socket端口綁定。 WIFI設(shè)備模塊M352通過無線局域網(wǎng)網(wǎng)口驅(qū)動模塊M351來控制會話鏈路和數(shù)據(jù)報文處理。這樣可以將無線蜂窩設(shè)備和WiFi設(shè)備，都可看作是無線網(wǎng)絡設(shè)備，可采用統(tǒng)一的策略進行管理。使用本發(fā)明所述多模終端網(wǎng)絡切換的方法確定初始接入網(wǎng)絡和要切換的目標網(wǎng)絡后，選定目標網(wǎng)絡對應的終端網(wǎng)絡設(shè)備模塊，終端發(fā)送的數(shù)據(jù)報文經(jīng)過PPP處理模塊M32 完成協(xié)議處理后，經(jīng)由報文路由控制模塊M33選擇數(shù)據(jù)報文經(jīng)由選定的終端網(wǎng)絡設(shè)備模塊發(fā)出。對于終端收到的數(shù)據(jù)報文，通過對應的Socket端口經(jīng)由到報文路由控制模塊M33發(fā)送到PPP處理模塊M32完成協(xié)議處理后發(fā)送到上層應用模塊M31處理。
終端上使用同一個PPP處理模塊M32，可分別通過無線蜂窩設(shè)備模塊M343或WIFI 設(shè)備M352，完成和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備的PPP會話控制流程和PPP數(shù)據(jù)報文交互。圖4為采用本發(fā)明所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置實現(xiàn)PPP會話切換的另一個實施例的架構(gòu)示意圖。本實施實例是采用不同的PPP處理模塊實現(xiàn)PPP會話切換，包括上層應用模塊 M41、報文路由控制模塊M42、第一網(wǎng)絡設(shè)備模塊M43和第二網(wǎng)絡設(shè)備模塊M44 ；第一網(wǎng)絡設(shè)備模塊M43包括第一 PPP處理模塊M431和無線蜂窩網(wǎng)絡設(shè)備模塊M432 ；第二網(wǎng)絡設(shè)備模塊M44包括第二 PPP處理模塊M441和無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設(shè)備模塊M442 ；
上層應用模塊M41用于發(fā)出數(shù)據(jù)報文和接收經(jīng)過解封裝后的數(shù)據(jù)報文。報文路由控制模塊M42用于選擇數(shù)據(jù)通道，從原來的網(wǎng)絡設(shè)備的數(shù)據(jù)通道中拷貝 PPP會話參數(shù)，復制到選定的網(wǎng)絡設(shè)備對應的PPP處理模塊中。本實施例尤其適用于Android系統(tǒng)，Android多模終端上的無線蜂窩網(wǎng)絡設(shè)備可以使用單獨的硬件處理器來處理無線蜂窩網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)報文，即第一 PPP處理模塊M431可采用硬件處理器實現(xiàn)獨立的PPP報文處理。第二 PPP處理模塊M441可利用Android系統(tǒng)內(nèi)核提供的PPP處理模塊，即WIFI 設(shè)備利用Android系統(tǒng)內(nèi)核提供的PPP處理模塊實現(xiàn)PPP報文處理。使用本發(fā)明所述多模終端網(wǎng)絡切換的方法確定初始接入網(wǎng)絡和要切換的目標網(wǎng)絡后，選定目標網(wǎng)絡對應的終端網(wǎng)絡設(shè)備模塊，由選定的網(wǎng)絡設(shè)備模塊對應的PPP處理模塊完成和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備的PPP會話鏈路的建立。如果終端初始是經(jīng)由無線蜂窩設(shè)備接入無線蜂窩網(wǎng)絡，需要從無線蜂窩設(shè)備切換到WIFI設(shè)備時，報文路由控制模塊M42從無線蜂窩設(shè)備的第一 PPP處理模塊M431中拷貝 PPP會話參數(shù)，復制到WIFI設(shè)備對應的第二 PPP處理模塊M441中，使得不同的PPP處理模塊保持PPP會話一致性。如果終端初始是經(jīng)由WIFI設(shè)備接入無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡，需要從WIFI設(shè)備切換到無線蜂窩設(shè)備時，報文路由控制模塊M42從WIFI設(shè)備的第二 PPP處理模塊M441中拷貝PPP 會話參數(shù)，復制到無線蜂窩設(shè)備對應的第一 PPP處理模塊M431中，使得不同的PPP處理模塊保持PPP會話一致性。通過上述PPP會話參數(shù)復制的方法，保持了基于不同網(wǎng)絡設(shè)備模塊的PPP會話一致性。無論終端從無線蜂窩設(shè)備切換到WIFI設(shè)備，還是從WIFI設(shè)備切換到無線蜂窩設(shè)備， 終端和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備交互的PPP報文中的協(xié)議參數(shù)及終端從PPP會話交互中獲得的IP地址， 都能保持不變，使得承載在PPP會話上的終端APP和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備間的業(yè)務應用能夠保持連續(xù)性，實現(xiàn)PPP會話的無縫切換。當終端或網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備關(guān)閉PPP會話時，由終端當前正在使用的無線蜂窩設(shè)備或 WIFI設(shè)備處理PPP斷鏈流程，并可選通知其它設(shè)備清除PPP會話及PPP參數(shù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，包括上層應用模塊、無線設(shè)備模塊和無線接口模塊， 所述無線設(shè)備模塊包括無線蜂窩設(shè)備模塊和WIFI設(shè)備模塊，其特征在于所述裝置進一步包括一信號測量模塊、一切換判決模塊和一報文路由控制模塊；所述信號測量模塊用于對無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡的信號指標進行測量，將指標測量結(jié)果發(fā)送到所述切換判決模塊；所述切換判決模塊用于根據(jù)所述指標測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否要進行所述無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和所述無線蜂窩網(wǎng)絡之間的切換，以及切換的目標網(wǎng)絡，并將切換判決結(jié)果發(fā)送到所述報文路由控制模塊；所述報文路由控制模塊用于根據(jù)所述切換判決結(jié)果，選擇數(shù)據(jù)通道，控制所述上層應用模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)報文通過所述無線蜂窩設(shè)備模塊或所述WIFI設(shè)備模塊發(fā)送出去；所述無線接口模塊提供訪問所述無線蜂窩設(shè)備模塊的接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，其特征在于所述無線蜂窩設(shè)備模塊為一個或多個無線蜂窩設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，其特征在于所述無線接口模塊提供訪問所述無線蜂窩設(shè)備模塊的接口，采用無線接口層或采用在串口驅(qū)動模塊上加入用于進行無線蜂窩設(shè)備和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)換的串口/網(wǎng)口轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，其特征在于該裝置進一步包括一報文截獲和處理模塊，用于對于所述上層應用模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)報文進行特定封裝格式的封裝處理后，再經(jīng)由所述無線設(shè)備模塊發(fā)出，以及截獲從無線設(shè)備模塊收到的特定封裝格式的數(shù)據(jù)報文，對所述數(shù)據(jù)報文進行解封裝后，發(fā)給所述上層應用模塊，所述特定封裝格式和具體的網(wǎng)絡應用相關(guān)，采用標準協(xié)議或定制協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，其特征在于該裝置進一步包括一接入控制模塊，用于實現(xiàn)基于所述WIFI設(shè)備模塊接入時要求的控制協(xié)議以及會話協(xié)議。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，其特征在于該裝置進一步包括一 PPP處理模塊以完成所述多模終端和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備的PPP會話切換；所述PPP處理模塊用于完成PPP協(xié)議控制報文的交互，對PPP會話鏈路進行控制和管理，完成PPP報頭的封裝和解封裝，并完成PPP報文中的成幀和解幀處理；切換目標網(wǎng)絡所對應的無線設(shè)備模塊與所述報文路由控制模塊進行套接字端口綁定；所述報文路由控制模塊向綁定后的套接字端口發(fā)送數(shù)據(jù)報文，或者負責從對應的套接字端口收取數(shù)據(jù)報文；所述無線蜂窩設(shè)備模塊作為調(diào)制解調(diào)器，通過所述無線接口模塊對會話鏈路和數(shù)據(jù)報文處理進行控制；所述WIFI設(shè)備模塊通過無線局域網(wǎng)網(wǎng)口驅(qū)動來控制會話鏈路和數(shù)據(jù)報文處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，其特征在于該裝置進一步包括多個PPP處理模塊以完成所述多模終端和網(wǎng)絡側(cè)設(shè)備的PPP會話切換；所述多個PPP處理模塊均用于完成PPP協(xié)議控制報文的交互，對PPP會話鏈路進行控制和管理，完成PPP報頭的封裝和解封裝，并完成PPP報文中的成幀和解幀處理；切換目標網(wǎng)絡所對應的無線網(wǎng)絡設(shè)備的第一 PPP處理模塊從初始接入網(wǎng)絡對應的無線網(wǎng)絡設(shè)備的第二 PPP處理模塊中拷貝 PPP會話參數(shù)，復制到所述第一 PPP處理模塊中。
8.一種采用權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡切換裝置進行網(wǎng)絡切換的方法，其特征在于，包括如下步驟(a)多模終端開啟信號測量模塊，對無線蜂窩網(wǎng)絡和無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡信號進行測量；(b)多模終端讀取無線模塊中無線設(shè)備的配置信息，根據(jù)配置的接入網(wǎng)絡優(yōu)先級和所述信號測量模塊的第一測量結(jié)果，選擇初始接入網(wǎng)絡；(c)所述多模終端根據(jù)步驟(a)和(b)的信息，選擇對應的無線設(shè)備接入所述初始接入網(wǎng)絡；(d)所述多模終端調(diào)用切換判決模塊，根據(jù)所述信號測量模塊的第二測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否需要切換，以及需要切換到的目標網(wǎng)絡；(e)切換完成，所述多模終端通過所述目標網(wǎng)絡對應的無線設(shè)備完成與所述目標網(wǎng)絡或與上層應用之間的數(shù)據(jù)報文的傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的切換方法，其特征在于所述初始接入網(wǎng)絡為無線蜂窩網(wǎng)絡， 所述目標網(wǎng)絡為無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡，或所述初始接入網(wǎng)絡為無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡，所述目標網(wǎng)絡為無線蜂窩網(wǎng)絡；所述無線設(shè)備為無線蜂窩設(shè)備或WIFI設(shè)備，所述無線蜂窩設(shè)備為一個或多個無線蜂窩設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的切換方法，其特征在于，所述無線模塊配置的接入網(wǎng)絡優(yōu)先級為無線蜂窩網(wǎng)絡優(yōu)先時，步驟(b)進一步選自于如下三個步驟中的任意一個(bl)所述多模終端自動選擇配置優(yōu)先級高的無線蜂窩網(wǎng)絡接入，當所述優(yōu)先級高的無線蜂窩網(wǎng)絡不能或無法接入時，所述多模終端自動按照配置優(yōu)先級從高到低依次選擇無線蜂窩網(wǎng)絡接入；(b2)所述多模終端根據(jù)所述信號測量模塊的第一測量結(jié)果，自動選擇網(wǎng)絡信號質(zhì)量等級高的無線蜂窩網(wǎng)絡接入，當所選信號質(zhì)量等級高的無線蜂窩網(wǎng)絡不能或無法接入時，所述多模終端自動按照網(wǎng)絡信號質(zhì)量等級從高到低依次選擇無線蜂窩網(wǎng)絡接入；(b3)用戶手動選擇一無線蜂窩網(wǎng)絡接入。
全文摘要
一種多模終端的網(wǎng)絡切換裝置，包括上層應用模塊、無線設(shè)備模塊、無線接口模塊、信號測量模塊、切換判決模塊和報文路由控制模塊；所述無線設(shè)備模塊包括無線蜂窩設(shè)備模塊和WIFI設(shè)備模塊，所述信號測量模塊用于對無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡的信號指標進行測量，將指標測量結(jié)果發(fā)送到所述切換判決模塊；所述切換判決模塊用于根據(jù)所述指標測量結(jié)果，進行切換判決運算，判斷是否要進行無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡和無線蜂窩網(wǎng)絡之間的切換，并將切換判決結(jié)果發(fā)送到所述報文路由控制模塊；報文路由控制模塊用于根據(jù)所述切換判決結(jié)果，選擇數(shù)據(jù)通道，控制數(shù)據(jù)報文通過無線蜂窩設(shè)備模塊或WIFI設(shè)備模塊發(fā)送出去。
文檔編號H04W36/30GK102413531SQ20111038922
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者郭磊 申請人:上海頂竹通訊技術(shù)有限公司