CN101203024B - 无线网络搜索方法和系统及多模设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种无线网络搜索方法和系统及多模设备，减少了多模设备在网络间切换的延时，降低了其搜索网络的能耗。本发明中，由于不同区域的网络对应的网络参数不同，多模设备每次进行网络切换时，如果均对所有可能的网络参数进行网络搜索，则延时较长且需要消耗较多能量，通过以第二网络为区域参照，预先建立第二网络中各区域与该区域中第一网络的无线网络参数的关联，使得在多模设备移动时，只需根据当前所在的第二网络区域关联的第一网络的无线网络参数，对第一网络进行网络搜索即可。可以将关联信息保存在第一网络的管理设备或第二网络的管理设备，或直接保存在该多模设备。

Description

无线网络搜索方法和系统及多模设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及多模设备的无线网络搜索技术。

背景技术

对所有的移动通信网络而言，包括全球移动通信(Globe System forMobile Communication，简称“GSM”)网络和宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，简称“WCDMA”)网络，移动性问题均是一个影响网络通信质量的关键性问题。由于在现有的无线通信技术中，移动设备必须和网络当中的一些接入点进行连接来实现通信。而每个接入点都是有一定的无线覆盖范围的，由于用户的移动性，移动设备的位置经常会从一个接入点的覆盖范围移动到另一个接入点的覆盖范围，因此经常需要根据移动设备的位置变化或者业务平衡的需要进行切换(Handover)，使得移动设备能够连接到当前区域对应的接入点。因为这些接入点都是属于同一个服务网络的，因此通过连接新的接入点，原来的业务得以继续进行。

对短距离无线通信网络来说，移动性问题更加突出，切换发生的次数更为频繁。这是因为它们接入点的覆盖范围更小，如Wi-Fi大约为100米，ZigBee大约为80米，蓝牙小于10米。如果设备移动速度比较快，就会很快的离开原先接入点的覆盖范围而进入另一个接入点的覆盖范围，在这段时间内设备必须完成接入点的切换，否则就会造成通信的中断。

切换通常有两大类方法，第一种是周期性地监测通信信道，如果发现接收信号的能量低于门限，或者信噪比变得比较差，就对所有可能的工作信道进行扫描(包括在本信道或者其它信道上进行扫描)，搜索新的接入点，并且接收所有网络标识节点发来的信息，从中选择最佳的新接入点，如果最佳的新接入点来自另一个网络，则进行网络间的切换。这样做可以保持通信的连续性，一旦和原来的接入点失去联系，可以马上转换到新的接入点。第二种是直到设备通信发生问题的时候才去扫描是否存在其它接入点，如果有就切换到新的接入点，这种方法的延时比较大，通信可能不连续，比较适用于不需要连续通信的数据业务，但是不需要周期性检测信道，节省能量，因此有的网络采用了这种后应式处理的技术来对付移动性问题。

无论采取哪种方法，都必须进行一个监测或扫描的过程，获取新接入点的信息，从而可以向它请求重新加入网络。接入点切换的延时和能耗主要在于扫描搜索接入点的过程。对于网络内部的移动来说，接入点的切换过程相对延时较小。因为网络内部的节点都使用相同的网络标识，而且往往使用相同的信道或信道序列，这样移动设备在切换的时候一般只需要在原来的信道上进行扫描，并且接受和原来相同网络标识的接入点作为新接入点。但对于网络间移动的设备，切换的延时会比较大。因为不同网络可能使用不同的工作信道，不同的网络标识，或者不同的网络密钥，所以扫描接入点的时候可能需要在所有工作信道上都要进行扫描，并且要尝试不同网络标识的节点，网络密钥也要进行重新请求，从而使得切换延时较大，且逐一扫描消耗的能量也较大。因此要提高移动设备网络间移动的性能，减少切换的延时和能耗是很重要的一点。

要说明的是这里不同的网络都属于一个大的服务网络，它们可能是布置的多个短距离无线通信网络，提供某种相同的服务，只不过因为一个网络的覆盖范围有限，因此需要使用多个网络，可以将这些网络称为总的服务网络的子网，这些子网之间可以通过网桥或者网关等设备进行连接。这些子网可以在地理位置上是连续的，就像传统的蜂窝网络一样，可以提供某种服务，也可以在地理位置上不连续，比如用户可以在家庭以及在办公室都布置一个无线个域网，它们各自通过网关接入到另一个大网络，如国际互联网，从而产生连接。

发明内容

本发明各实施方式要解决的主要技术问题是提供一种无线网络搜索方法和系统及多模设备，减少了多模设备在网络间切换的延时，降低了多模设备搜索网络的能耗。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种多模设备的无线网络搜索方法，包含以下步骤：

预先建立第二网络中各区域的标识信息与各区域中第一网络的无线网络参数的关联；

多模设备移动时，获取自身当前所在的第二网络区域所关联的第一网络的无线网络参数，优先根据该获取的无线网络参数对第一网络进行网络搜索；

所述多模设备从预先建立所述关联的设备获取所述所关联的第一网络无线网络参数；

所述所关联的第一网络的无线网络参数为，预先建立所述关联的设备根据所述预先建立的关联，和所述多模设备当前所在的第二网络区域的标识信息，获得的。

本发明的实施方式还提供了一种多模设备无线网络搜索系统，包含分别对应不同模式的第一网络和第二网络，以及至少支持这两种模式的多模设备，系统还包括：

存储装置，用于存储第二网络中各区域的标识信息与各区域中第一网络的无线网络参数的关联；

多模设备还包括：在该多模设备移动时，根据当前所在的第二网络区域的标识信息，获得该区域所关联的第一网络的无线网络参数的单元；

优先根据该无线网络参数对第一网络进行网络搜索的单元。

本发明的实施方式还提供了一种多模设备，包括：

在该多模设备移动时，根据当前所在的第二网络区域的标识信息获得该区域所关联的第一网络的无线网络参数的单元；

优先根据该无线网络参数对第一网络进行网络搜索的单元。

本发明各实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

由于不同区域的网络对应的网络参数不同，多模设备每次进行网络切换时，如果均对所有可能的网络参数进行网络搜索，则延时较长且需要消耗较多能量，通过以第二网络为区域参照，预先建立第二网络中各区域与该区域中第一网络的无线网络参数的关联，使得在多模设备移动时，只需根据当前所在的第二网络区域关联的第一网络的无线网络参数，对第一网络进行网络搜索即可。由于第二网络对应区域内关联的第一网络的参数有限，从而缩小了网络搜索的范围，降低的切换时延，且避免了不相关参数的网络搜索，降低了网络搜索的能耗。

可以将关联信息保存在第一网络的管理设备或第二网络的管理设备，或直接保存在该多模设备，前两种方法的信息共享性较高，不存在信息重复保存，后一种方法使得多模设备能够更迅速获取所在区域对应的第一网络参数，加快了网络搜索速度。

多模设备在第二网络中进行位置更新或切换时，根据位置更新或切换后的区域的标识信息，重新获取该区域关联的第一网络的无线网络参数。使得无线网络参数能够同步更新，确保多模设备能够根据关联的无线网络参数，快速搜索网络。

如果多模设备当前所在的第二网络区域不存在关联的第一网络无线网络参数，则停止对第一网络进行网络搜索，进入低功耗状态，避免无结果的网络搜索行为，降低多模设备的搜网功耗。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的多模设备无线网络搜索方法中的网络布局示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的多模设备无线网络搜索方法流程图；

图3是根据本发明第三实施方式的多模设备无线网络搜索方法中的网络布局示意图；

图4是根据本发明第六实施方式的多模设备无线网络搜索方法中的网络布局示意图；

图5是根据本发明第七实施方式的多模设备无线网络搜索方法中的网络布局示意图；

图6是根据本发明第八实施方式的多模设备无线网络搜索方法中的网络布局示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

在本发明各实施方式中，多模设备以第二网络为区域参照，预先建立第二网络中各区域与该区域中第一网络的无线网络参数的关联，使得在多模设备移动时，只需根据与当前所在的第二网络区域关联的第一网络的无线网络参数，对第一网络进行网络搜索即可。由于第二网络对应区域内关联的第一网络的参数有限，从而缩小了网络搜索的范围，降低切换时延，且避免了不相关参数的网络搜索，降低了网络搜索的能耗。

由于现在有很多移动设备能够同时接入多个不同模式的网络，我们把这种设备叫做多模设备。比如GSM手机上面又集成了蓝牙的模块，这样当多模设备连接到GSM网络的同时，也可以和其它蓝牙设备建立蓝牙网络的连接。本发明主要减少这种多模设备搜网时间，进而减少其在网络间切换的延时，提高其移动的性能。

本发明第一实施方式涉及一种多模设备无线网络搜索方法。在本实施方式中，运营商或者某些商家出于某种商业考虑，在一些热点地区布置一些短距离无线网络，给用户提供一些服务。比如在机场提供一些航班信息，在商店提供一些商品促销信息等等。将这类短距离无线网络称为第一网络，其中的每个短距离无线网络均为该第一网络中的一个子网。这些短距离无线网络与通用的蜂窝网络重复覆盖相同区域，多模设备既可以使用蜂窝网络运营商提供的蜂窝网服务，又可以利用多模设备(如同时支持蜂窝网络接入技术和蓝牙技术的手机)接入到短距离无线网络。使用多模设备的用户只要接入这些短距离无线网络，就能享受到运营商或商家提供的服务，非常便利。

在本实施方式中，各短距离无线网络即为第一网络，大范围的蜂窝网络(如GSM网络)即为第二网络。如图1所示，运营商在蜂窝网络的基站1的覆盖范围内设置了短距离无线网络1和2，在基站2的覆盖范围内设置了短距离无线网络3和4。这些短距离无线网络使用不同的工作信道，可供其使用的工作信道共有16个，短距离无线网络1至4分别使用信道1、6、11、16。

为了使进入短距离无线网络的多模设备能够快速搜索网络，在布置短距离无线网络的时候，需要预先进行一些配置的工作，即建立蜂窝网络中各区域的标识信息与该区域中短距离无线网络的网络参数的关联。在本实施方式中，建立的关联保存在第二网络(即该蜂窝网络)的管理设备，可以通过这些短距离无线网络的配置设备进行关联，该配置设备必须具有同时接入蜂窝网络和短距离无线网络的能力。

在进行关联时，配置设备逐一加入需要关联的短距离无线网络，向该网络所在区域的蜂窝网络基站发送关联请求命令，并在关联请求中携带该短距离无线网络的工作信道码。该关联请求通过该基站发送到蜂窝网络的管理设备，管理设备查找当前是否存在该基站的位置区标识(即不同基站覆盖的区域唯一对应的标识)的关联，如果不存在，则新增该基站的位置区标识与该短距离无线网络的工作信道码的关联；如果存在，则将该基站的位置区标识关联的工作信道码与收到的短距离无线网络工作信道码进行按位或操作。从而使得该关联能够包含该基站覆盖区域中所有短距离无线网络的工作信道，使得多模设备能够根据该关联，尝试所有可能的网络接入。

下面结合如图1所示的网络布局进行具体的关联说明。配置设备首先加入到短距离无线网络1，在加入时获取短距离无线网络1使用的工作信道，向当前所在区域的蜂窝网络基站1发出的关联请求命令，在命令中，给出该短距离无线网络的工作信道：1。因为总共只有16个工作信道，因此可以用一个2字节(16比特)的字段来表示该工作信道，如果使用了某个信道，那么这个字段所对应的比特为就置为“1”，否则为“0”，如发送0x0001(十六进制表示)即表示短距离无线网络1使用了信道1。基站1将该关联请求命令和本基站覆盖区域的位置区标识1234发送给蜂窝网络的管理设备(如果该管理设备包含在基站1中，则不需要进行关联命令转发)，蜂窝网络的管理设备收到关联命令后，首先确定商家是否有权利使用这个位置关联的业务，如果确定有权利，则在关联信息表当中增加位置区标识1234的关联，将位置区标识1234对应的信道码设为0x0001，并且通过基站1向配置设备返回一个关联成功响应。接着，配置设备加入到短距离无线网络2，再次发起位置关联请求，请求中包含工作信道码0x0020，表示该短距离无线网络2使用工作信道6，同样通过基站1发送给蜂窝网的管理设备，此时在关联信息表中，已经存在位置区标识1234(即基站1覆盖区域的位置区标识)的关联，则管理设备找到位置区标识1234对应的项，将原来的信道码0x0001和新的信道码0x0020做一个按位或的操作，即将0000，0000，0000，0001与0000，0000，0010，0000按位或，得到0000，0000，0010，0001，即0x0021，表示有2个可能的工作信道，并且返回成功响应。配置设备以同样方式接入短距离无线网络3和4，分别进行位置关联，由于短距离无线网络3和4所在的区域不在基站1的覆盖范围内，配置网络需要通过当前所在区域的基站(即基站2)向管理设备发送关联请求命令。管理设备收到短距离无线网络3的关联命令后，在关联信息表中新增短距离无线网络3的工作信道0x0400与基站2的位置区标识1235的关联，对应的信道码是0x0400。在收到短距离无线网络4的关联命令后，将网络4的工作信道码0x8000与位置区标识1235当前关联的信道码0x0400进行按位或操作，变成0x8400。

短距离无线网络配置完投入使用后，多模设备可以通过已配置的关联搜索该短距离无线网络，如图2所示。在步骤201中，多模设备接入基站1，蜂窝网络向该多模设备发送基站1的位置区标识1234，并且蜂窝网络的管理设备通过查找关联信息表获得位置区标识1234对应的信道码0x0021，在发送位置区标识的同时，携带该位置区标识关联的工作信道码0x0021。如果该多模设备当前接入的基站的位置区标识没有关联的工作信道码，则仅下发位置区标识，或携带全零的信道码0x0000。

接着进入步骤202，多模设备收到其接入的基站的位置区标识后，查看是否还携带该位置区标识关联的工作信道码，如果携带了，则进入步骤203，反之则进入步骤205，即多模设备不对短距离无线网络进行搜索，进入低功耗状态。

在步骤203中，多模设备优先根据接收到的信道码进行短距离无线网络的网络搜索。根据工作信道码所标识的信道，逐一进行扫描，如果扫描到对应的短距离无线网络，则进入步骤204，即多模设备接入该搜索到的短距离无线网络；如果直到扫描完信道码标识的所有信道，仍旧没有发现短距离无线网络，则进入步骤205，停止对短距离无线网络进行搜索，该多模设备进入低功耗状态。

针对上述例子，多模设备接收到位置区标识1234和对应的信道码0x0021后，优先扫描信道1和信道6。多模设备可以在信道1上找到短距离无线网络1后，加入到无线网络1当中。如果多模设备移动到短距离无线网络2的范围内，这时多模设备无法找到原先在网络1当中通信的接入点，则在信道1和6上重新进行扫描，可以在信道6上找到提供相同服务的短距离无线网络2，重新加入到短距离无线网络2，不会中断该多模设备的业务。可见无论在多模设备初次搜索短距离无线网络时，或在多模设备发生移动，需要重新接入短距离无线网络时，均只需扫描关联的有限个信道，如果存在短距离无线网络，通过扫描关联的少数信道，即可以接入网络，加快了多模设备的搜网速度，且减少了搜网的能耗；如果当前不存在短距离无线网络，则多模设备不会收到关联的信道码，不进行网络搜索，避免了不必要的能量消耗。

在本实施方式中，多模设备在蜂窝网络中进行位置更新或切换时，由于位置区标识发生了改变，需要根据位置更新或切换后的位置区标识，重新获取该区域关联的短距离无线网络的工作信道码。可以由多模设备主动向蜂窝网络的管理设备请求重新获取工作信道码，也可以由蜂窝网络在下发更新后的位置区标识时，携带该位置区关联的工作信道码。比如多模设备从基站1的覆盖范围移动到基站2的覆盖范围后，蜂窝网络会对该多模设备进行位置更新，蜂窝网络管理设备在进行位置更新操作的时候查找位置关联表，查找到位置区标识1235对应的信道码是0x8400，于是蜂窝网络在向多模设备下发的位置更新消息当中携带信道码0x8400，多模设备在更新位置区的同时更新信道码。多模设备同样可以根据该信道码，在原有的短距离无线网络2连接中断时，在信道11和16上面进行扫描，接入短距离无线网络3或4。相对于需要在16个信道上进行扫描的现有技术，仅对所处区域关联信道进行扫描大大减少了扫描所需时间，比如一个信道扫描时间为0.5秒，那么扫描16个信道时间为8秒，而使用本发明，则只需要1秒的扫描时间。在减少扫描所需时间的同时，也减少了多模设备扫描信道的能耗。

本发明第二实施方式涉及多模设备的无线网络搜索方法，与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，在第一实施方式中，预先建立的关联存储在蜂窝网络的管理设备，建立的关联是蜂窝网络位置区标识与短距离无线网络的工作信道之间的关联；而在本实施方式中，预先建立的关联存储在短距离无线网络的管理设备，该管理设备可以是其中一个短距离无线网络上的节点，也可以是一个独立的设备，通过网关和各短距离无线网络相连接，所建立的关联为蜂窝网络位置区标识、短距离无线网络的工作信道及接入密码的关联。

在本实施方式中蜂窝网络中各基站的位置区标识及各短距离无线网络的工作信道与第一实施方式中相同，4个短距离无线网络的网络密钥分别是K1，K2，K3，K4。

在建立关联时，配置设备同样逐一加入需要关联的短距离无线网络，向该网络所在区域的蜂窝网络基站发送关联请求命令，在该关联请求中携带该短距离无线网络的工作信道，蜂窝网络如果确认允许关联，则向配置设备返回关联响应，在响应中携带位置区标识。配置设备收到关联响应后，向短距离无线网络的管理设备发出位置消息登记命令，在该命令中包含蜂窝网络的位置区标识、该短距离无线网络的工作信道号和网络密钥，短距离无线网络的管理设备的关联方法与第一实施方式中大致相同，其区别在于，除了工作信道外，还需要保存对应的网络密码。也就是说，关联后，位置区标识1234对应工作信道码为0x0021，和网络密钥K1、K2；位置区标识1235对应工作信道码0x8400，网络密钥为K3、K4。

在多模设备加入到任一个短距离无线网络时，均能向短距离无线网络的管理设备请求获得当前所在区域的关联信息，如果管理设备同意，就会把当前所处区域的位置区标识关联的工作信道码和网络密钥发送给多模设备，由多模设备保存该关联的信息，在多模设备移动时，优先根据关联的工作信道码进行网络搜索，在搜索到短距离无线网络时，将关联的所有可能网络密钥均发送给该短距离无线网络进行鉴权。

同样，在本实施方式中，多模设备在蜂窝网络中进行位置更新或切换时，需要根据位置更新或切换后的位置区标识，重新向短距离无线网络的管理设备获取当前区域关联的短距离无线网络的工作信道码和网络密钥。以确保关联的工作信道码能够同步更新，使得多模设备能够根据对应区域关联的工作信道码，快速搜索网络，避免发生信道码错误，搜索不到对应短距离无线网络的情况。

另外，为了避免多模设备在蜂窝网络中进行位置更新或切换时，发生与短距离无线网络的连接中断、多模设备无法更新当前区域关联的短距离无线网络的工作信道码和网络密钥的情况，多模设备可以在最初接入短距离无线网络时，从短距离无线网络的管理设备一次性获取所有关联信息，并存储在该多模设备中，在之后在蜂窝网络发生位置更新或切换时，直接查找本地保存的关联信息，即可更新当前区域关联的短距离无线网络的工作信道码和网络密钥。

并且，为了避免短距离无线网络的管理设备中保存的关联信息发生改变，多模设备需要周期性自动向短距离无线网络的管理设备请求获得最新的关联信息，或由用户定期触发其请求获取最新的关联信息。

本发明第三实施方式涉及一种多模设备，与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，在第一实施方式中，由短距离无线网络的配置设备，在短距离无线网络初配置时，进行第二网络(即蜂窝网络)的区域标识信息和第一网络(即短距离无线网络)的无线网络参数之间的关联，将关联的信息保存在第一网络或第二网络的管理设备，进行关联的第一网络的无线网络参数是工作信道码；而在本实施方式中，由多模设备在初次接入各短距离无线网络时进行相应的关联，将关联的信息保存在本多模设备中，进行关联的无线网络参数是第一网络的子网标识和工作信道，即各短距离无线网络的网络标识和工作信道。在关联后，多模设备在移动时，可以根据移动到的区域的位置区标识，直接查找相应的短距离无线网络的工作信道，而无需从其它管理设备获取。

多模设备在需要进行位置关联时，加入需要关联的短距离无线网络，在加入时获取该短距离无线网络的工作信道、网络标识等信息。接着向该网络所在区域的蜂窝网络基站发送关联请求命令，在该关联请求中携带该短距离无线网络的工作信道，蜂窝网络如果确认允许关联，则向该多模设备返回关联响应，在响应中携带位置区标识。多模设备收到关联响应后，将该位置区标识与短距离无线网络的工作信道和网络标识进行关联，并保存在本多模设备中。具体的关联方法与第一第二实施方式相类似，在此不再赘述。

另外，在本实施方式中，短距离无线网络的工作信道可以不只一个，每个短距离无线网络可以有一个主要工作信道和一个备用工作信道，多模设备在关联时，可以对主备用工作信道均进行关联。

比如说，如图3所示，用户在家中布置了2个短距离无线网络，在办公室布置了1个短距离无线网络。短距离无线网络总共有10个可选的工作信道。办公室布置的是短距离无线网络1，使用信道1，候补信道为6，网络标识为0x0001，位于蜂窝网络位置区1234内，而家里布置的是短距离无线网络2和3，分别使用信道3和7，候补信道分别为8和2，网络标识分别为0x0002和0x0003，位于蜂窝网络位置区5678内。蜂窝网络位置区1238内并没有用户布置的短距离无线网络。

用户首先通过多模设备(可以是该用户的多模手机)进行位置关联。关联后的信息为：位置区标识1234对应信道码为0x0021(信道1和候补信道6)、对应网络标识0x0001，位置区标识5678对应信道码0x00C6(信道2，3，7，8)、对应网络标识0x0002、0x0003。位置区标识1238没有关联的信道码和网络标识。

在关联完成后，用户可以使用已关联的信息来增强多模设备的移动性能。假设开始用户在办公室，位置区标识为1234，多模设备自动查找存储的关联信息，得到当前区域关联的信道码0x0021和网络标识0x0001，于是多模设备搜索信道1和信道6，可发现短距离无线网络1，并且其网络标识0x0001和关联的网络标识一致，因此直接请求加入到短距离无线网络1当中。

接下来用户移动到位置区1238，多模设备发现和短距离无线网络1连接中断，需要查找新的网络，但在多模设备存储的关联信息当中无法找到对应的项，因此认为不存在用户关心的网络，短距离无线接入模块自动进入低功耗状态。

然后用户又移动到位置区5678，多模设备发生切换，从而获得位置区标识5678，经过查找获取对应信道码0x00C6和网络标识0x0002、0x0003，多模设备自动对信道2，3，7，8进行搜索，可查找到短距离无线网络2，并且发现其网络标识和对应的网络标识之一0x0002相同，于是加入到该网络当中。同样如果用户移动到短距离无线网络3范围内，也可以根据对应的信道码和网络标识加快加入网络的过程。

本发明第四实施方式涉及一种多模设备的无线网络搜索方法，与第三实施方式大致相同，其区别在于，在第三实施方式中，进行关联的短距离无线网络的工作信道通过一个二字节16进制码表示，而在本实施方式中，短距离无线接入方式使用的是跳频技术，这时信道号需要用一个数字表示跳频序列，多模设备或配置设备在进行位置关联的时候，发送的关联请求命令及位置消息登记命令中，携带跳频序列号来表示对应的工作信道。在进行关联时，将蜂窝网络的位置区标识与短距离无线网络的跳频序列号、以及网络标识(可选)相关联。

多模设备在移动时，同样根据当前所在区域的位置区标识获取关联的跳频序列号，根据关联的所有跳频序列号搜索短距离无线网络。由于使用跳频技术的短距离无线网络最大的缺点是移动设备加入网络的时间比较长，采用本发明的方法，只需要尝试有限的跳频序列，即能找到对应的短距离无线网络，大大缩短了移动设备加入网络的时间，还可以通过比对关联的网络标识，来避免尝试加入其它无关的网络，减少了设备的能耗。

本发明第五实施方式涉及一种多模设备的无线网络搜索方法，与第一实施方式大致相同，其区别在于在第一实施方式中，第一网络是短距离无线网络，多模设备在移动过程中，在与原先的短距离无线网络中断连接时，才进行网络搜索；而在本实施方式中第一网络是无线局域网，多模设备在与原先的无线局域网的连接信号较低时，就进行网络搜索和切换。

在本实施方式中，首先将蜂窝网络的位置区标识与无线局域网的工作信道相关联，具体的关联方式与第一实施方式中相同，其区别仅在于，第一实施方式中，进行关联的是短距离无线网络的工作信道，配置设备逐一加入各短距离无线网络，进行关联请求，而在本实施方式中，进行关联的是无线局域网的工作信道，配置设备逐一加入各无线局域网，进行关联请求。

在关联成功后，用户使用的多模设备能同时接入蜂窝网和无线局域网。在几个无线局域网之间进行移动时，该多模设备会周期性的扫描网络，测量接收信号的强度，如果原来接入点信号强度比较低，而新接入点信号强度比较高，就进行切换，而不会等到连接中断之后才进行网络搜索。

本发明第六实施方式涉及一种多模设备的无线网络搜索方法，与第一至第五实施方式大致相同，其区别在于，在第一至第五实施方式中，第二网络是蜂窝网络，预先建立的关联是蜂窝网络中位置区标识与短距离无线网络或无线局域网中网络参数的关联，而在本实施方式中，第一网络是短距离无线网络，第二网络是无线局域网，预先建立的关联是无线局域网的网络标识与短距离无线网络中网络参数的关联。

无线局域网的网络标识，又称基本服务集标识(Basic Service SetIdentification，简称“BSSID”)，在IEEE 802.11当中，这个网络标识使用48比特来表示，下面就用这个标识来称呼不同的无线局域网。如图4所示，短距离无线网络1，2以及3的一部分位于无线局域网0x123456的范围内，短距离无线网络4以及3的一部分位于无线局域网0x234567的范围内。短距离无线网络1，2，3，4分别使用信道1，3，5，7。另外无线局域网有一个管理实体，统一管理两个无线局域网。

本实施方式中同样需要预先进行位置关联，即对无线局域网的网络标识与短距离无线网络的信道码进行关联。可以由短距离无线网络的配置设备或多模设备本身向无线局域网的管理实体发送关联请求命令，具体关联过程可以参照第一至第五实施方式中的任一过程，无线局域网的管理实体的具体操作与第一至第五实施方式中蜂窝网络的管理设备相同，在此不再赘述。关联后的信息同样可以保存在短距离无线网络的管理设备、无线局域网的管理设备、或该多模设备。

关联后，网络0x123456对应信道码0x0015(包含信道1、3、5)，网络0x234567对应信道码0x0054(包含信道3、5、7)。

多模设备在加入到无线局域网0x123456的时候，可以从本地或从管理实体获得关联的信道码0x0015，并将其存储在内部存储体内，在需要搜索网络时，根据该信道码0x0015在信道1，3，5上进行搜索，能够较快搜索到当前所在区域中存在的短距离无线网络，减少搜网能耗。如果根据该信道码搜索网络失败，则可能该多模设备当前不在短距离无线网络的范围内，无需再进行网络搜索，进入低功耗状态。在该多模设备在无线局域网中切换或位置更新时，需要重新获取切换或更新后的局域网网络标识关联的信道码，以确保多模设备保存的信道码与当前所在区域相对应，确保搜网的准确性。由于通常无线局域网比其它很多短距离无线网络的网络间切换的时间短，因此不会增加短距离无线网络的切换时延，与现有技术相比，依旧可以显著减小短距离无线网络网间切换的时延。

本发明第七实施方式涉及一种多模设备的无线网络搜索方法，与第六实施方式大致相同，其区别仅在于，在第六实施方式中，进行位置关联的无线局域网区域的标识信息为其网络标识，而在本实施方式中，进行关联的区域的标识信息为定位信息，该定位信息通过一个圆心坐标和一个半径表示。相对于只根据网络标识来确定位置的方法，采用定位技术的精度要高得多。多模设备可以唯一确定当前所在位置是否有短距离无线网络，以及该短距离无线网络的工作信道。而不再需对当前所在区域所有可能的工作信道进行扫描，无需尝试其它网络接入，相对于前几个实施方式，本实施方式的搜网时延最小，所需要的功耗也最低。

具体地说，由于无线局域网可以使用一些现有的定位技术，当多模设备接入到网络的时候，可以获知自己的位置信息。利用这一点，在建立位置关联时，直接将短距离无线网络工作信道与该短距离无线网络对应的局域网中的覆盖区域相关联，利用精确的位置信息，更好的辅助短距离无线网络的网间切换。

本实施方式中的网络布置与第六实施方式相同，如图5所示，配置设备或多模设备接入短距离无线网络1，向同时接入的无线局域网0x123456发送关联请求命令，无线局域网同意请求后返回关联响应，在响应中携带位置信息，如坐标(100，100)，另需设定一个范围，比如半径为50。该坐标和半径即作为关联信息，由配置设备或多模设备发送到短距离无线网络的管理实体，在管理实体将无线局域网中以(100，100)为圆心50为半径的区域，对应信道码0x0001。配置设备或多模设备逐一在其余各短距离无线网络发起类似的过程，建立短距离无线网络2至4的关联。所建立的关联分别为：以(200，110)为圆心50为半径的区域，对应的信道码0x0004(短距离无线网络2)；以(300，120)为圆心50为半径的区域，对应的信道码0x0010(短距离无线网络3)；以(400，130)为圆心50为半径的区域，对应的信道码为0x0040(短距离无线网络4)。

在关联成功后，当多模设备可以将所有的关联信息保存在本地，在接入到无线局域网后，局域网可以周期性的下发该多模设备的定位信息，或由该多模设备主动地请求获得定位信息。多模设备可以根据获得的定位信息，确定当前位置是否存在关联的短距离无线网络工作信道，如果存在，则可以扫描该信道，接入对应的短距离无线网络。比如移动到坐标(200，120)的时候，刚好获得定位信息的更新，查找关联信息发现对应的信道码是0x0004，则可以在信道3上进行扫描，搜索网络。由于在该多模设备发生移动后，会重新获取新的定位信息，多模设备可以根据新的定位信息同步获取对应的信道码，从而进行快速切换，无需消耗多余的网络搜索时间。

在本实施方式中，该第二网络不一定是无线局域网，只要是具有定位功能的网络，均能够实现本实施方式，达到本实施方式的效果。比如该第二网络可以是具有定位功能的蜂窝网络，如增加了GPS功能的蜂窝网络，或是具有定位功能的其它短距离无线网络，都可以利用基本相同的过程来达到减少搜网时延的效果。

本发明第八实施方式与前七个实施方式大致相同，其区别在于，在前七个实施方式中，第二网络中每个区域或每个子网的覆盖范围均大于短距离无线网络，即第二网络中一个区域可以关联多个短距离无线网络；而在本实施方式中，第二网络中每个区域或子网的覆盖范围比第一网络小，需要第二网络的多个区域或子网才能覆盖住一个第一网络。如图6所示，第一网络和第二网络均是短距离无线网络，称为短距离无线网络A和短距离无线网络B。

在本实施方式中，通过与短距离无线网络B建立关联，使得多模设备能够快速搜索短距离无线网络A的各短距离无线网络(可以看作网络A的子网)，提高网络搜索时延，加快网络切换速度。

如图6所示，短距离无线网络A1使用信道1，短距离无线网络A2使用信道6，共有8个可用信道。

用户可以通过多模设备进行位置关联，将关联信息存储在该多模设备当中，关联后，短距离无线网络B1对应短距离无线网络A1的信道码0x01，其中，A1、B1为网络标识。短距离无线网络B2对应信道码0x21(信道1和信道6)和网络标识A1、A2；短距离无线网络B3对应信道码0x21(信道1和信道6)和网络标识A1和A2；B4对应信道码0x20和网络标识A2。

当用户的多模设备接入短距离无线网络B中任意一个网络后，可以通过查找关联信息，确定当前所在位置是否存在短距离无线网络A的子网，如果存在关联，则根据关联的信道码搜索短距离无线网络A。如多模设备在接入短距离无线网络B 1后，获取网络B1关联的信道码0x01，根据该信道码在信道1上进行扫描，从而能够快速接入短距离无线网络A1。在多模设备移动到短距离无线网络B的其它子网，如网络B2后，自动更新关联的信道码，在需要进行网络搜索时(如当前连接中断)，根据更新后的信道码0x21，在信道1和信道6上逐一扫描，接入短距离无线网络A1或A2。如果多模设备移动到短距离无线网络B的所有子网都没有覆盖到的地方，没有办法获取关联信息，则可按照现有技术，在所有信道上进行网络搜索。通过该方法，多模设备也能够唯一确定当前所在区域对应的短距离无线网络A的信道码，同样只需进行一个信道的扫描，即可接入对应网络，在速度上和能耗上均最小，但该方法中，由于第二网络的覆盖面积较小，不能覆盖所有第一网络的子网，从而在某些区域，会无法进行关联，多模设备依旧需要使用现有技术的方法，逐一扫描所有可用的信道。

在以上各实施方式中，第一网络可以是无线个域网、无线城域网、无线局域网中任意一种网络，如上述的短距离无线网络就相当于无线个域网。第二网络可以是无线个域网、无线广域网、无线城域网、无线局域网，如上述的蜂窝网络就是一种广域网。

本发明第九实施方式涉及一种多模设备无线网络搜索系统，包含分别对应不同模式的第一网络和第二网络，以及至少支持这两种模式的多模设备，该系统还包含：存储设备，用于存储第二网络中各区域的标识信息与该区域中第一网络的无线网络参数的关联；该多模设备还包含：关联信息获取单元，在该多模设备移动时，根据当前所在的第二网络区域的标识信息获得该区域所关联的第一网络的无线网络参数；优先根据该无线网络参数对第一网络进行网络搜索的单元。由于预先建立关联，且第二网络对应区域内关联的第一网络的参数有限，从而缩小了网络搜索的范围，降低的切换时延，且避免了不相关参数的网络搜索，降低了网络搜索的能耗。

其中，存储设备可以是以下任一设备：第一网络的管理设备、第二网络的管理设备、该多模设备。该系统中还包含关联信息更新单元，该关联信息更新单元在该多模设备在第二网络中进行位置更新或切换时，根据位置更新或切换后的区域的标识信息，重新获取该区域关联的第一网络的无线网络参数。以便该多模设备能够根据移动后的区域对应的无线网络参数，进行网络搜索，提高网络搜索的准确性。该关联信息更新单元与关联信息获取单元可在一个物理单元或逻辑单元中。

该系统中还包含预先发起位置关联的设备，该设备可以是第一网络的配置设备或该多模设备。通过以下方式之一发起位置关联：多模设备分别获取当前所在的第二网络区域的标识信息和该区域中第一网络的无线网络参数，以发起并建立关联；或

配置设备或多模设备获取当前所在的第二网络区域的标识信息，将标识信息发送到第一网络，触发第一网络的管理设备将该标识信息与该区域中第一网络的无线网络参数相关联；或

配置设备或多模设备获取当前所在的第一网络的无线网络参数，将该无线网络参数发送到第二网络，触发第二网络的管理设备将该无线网络参数与当前所在的第二网络区域的标识信息相关联。

另外，该多模设备还包含：如果该多模设备当前所在的第二网络区域没有关联的第一网络无线网络参数，则停止对第一网络进行网络搜索，进入低功耗状态的单元。从而避免多模设备进行不必要的网络搜索，平白损耗设备资源。

在本实施方式中，该第二网络区域的标识信息是以下之一：第二网络区域的子网标识(如同一用户或运营商布置的各短距离无线网络或无线局域网的网络标识)、第二网络区域的位置区标识(如蜂窝网络中不同基站覆盖区域对应的位置区标识)、第二网络区域的定位信息(如无线局域网中的某个坐标点及覆盖半径)。

第一网络的无线网络参数是以下之一或其任意组合：第一网络的工作信道信息(例如信道码或者跳频序列号)、第一网络的子网标识(如同一用户或运营商布置的各短距离无线网络或无线局域网的网络标识)、第一网络的网络密钥(如同一用户或运营商布置的各短距离无线网络密钥)。

该第一网络可以是无线个域网或无线城域网或无线局域网；该第二网络可以是以下之一：无线个域网、无线广域网、无线城域网、无线局域网。第一网络中每个子网或区域的覆盖范围可以比第二网络中的大，也可以比第二网络的小。

以上所描述的第一网络无线网络参数的具体内容、第二网络区域的标识信息的具体内容、以及第一网络和第二网络的范围不仅适用于本实施方式，也同样适用于本发明其它各实施方式。

综上所述，在本发明的各实施方式中，由于不同区域的网络对应的网络参数不同，多模设备每次进行网络切换时，如果均对所有可能的网络参数进行网络搜索，则延时较长且需要消耗较多能量，通过以第二网络为区域参照，预先建立第二网络中各区域与该区域中第一网络的无线网络参数的关联，使得多模设备在移动时，只需根据当前所在的第二网络区域关联的第一网络的无线网络参数对第一网络进行网络搜索即可。由于第二网络对应区域内关联的第一网络的参数有限，从而缩小了网络搜索的范围，降低的切换时延，且避免了不相关参数的网络搜索，降低了网络搜索的能耗。

可以将关联信息保存在第一网络的管理设备或第二网络的管理设备，或直接保存在该多模设备，前两种方法的信息共享性较高，不存在信息重复保存，后一种方法使得多模设备能够更迅速获取所在区域对应的第一网络参数，加快了网络搜索速度。

多模设备在第二网络中进行位置更新或切换时，根据位置更新或切换后的区域的标识信息，重新获取该区域关联的第一网络的无线网络参数。使得无线网络参数能够同步更新，确保多模设备能够根据关联的无线网络参数，快速搜索网络。

如果多模设备当前所在的第二网络区域不存在关联的第一网络无线网络参数，则停止对第一网络进行网络搜索，进入低功耗状态，避免无结果的网络搜索行为，降低多模设备的搜网功耗。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，包含以下步骤：

预先建立第二网络中各区域的标识信息与各区域中第一网络的无线网络参数的关联；

多模设备移动时，获取自身当前所在的第二网络区域所关联的第一网络的无线网络参数，优先根据该获取的无线网络参数对第一网络进行网络搜索；

所述多模设备从预先建立所述关联的设备获取所述所关联的第一网络的无线网络参数；

所述所关联的第一网络的无线网络参数为，预先建立所述关联的设备根据所述预先建立的关联，和所述多模设备当前所在的第二网络区域的标识信息，获得的。

2.根据权利要求1所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，

所述预先建立所述关联的设备是以下之一：所述第一网络的管理设备、所述第二网络的管理设备、所述多模设备。

3.根据权利要求2所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，由所述第一网络的配置设备或所述多模设备通过以下方式之一发起所述关联的建立：

所述多模设备分别获取当前所在的第二网络区域的标识信息和该区域中第一网络的无线网络参数，发起并在自身中建立关联；或

所述配置设备或多模设备获取当前所在的第二网络区域的标识信息，将所述标识信息发送到所述第一网络，触发所述第一网络的管理设备将该标识信息与该区域中第一网络的无线网络参数在所述第一网络的管理设备自身中建立关联；或

所述配置设备或多模设备获取当前所在的第一网络的无线网络参数，将该无线网络参数发送到所述第二网络，触发所述第二网络的管理设备将该无线网络参数与所述配置设备或多模设备当前所在的第二网络区域的标识信息相关联，并在所述第二网络的管理设备自身中建立关联。

4.根据权利要求1所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，所述多模设备在所述第二网络中进行位置更新或切换时，根据位置更新或切换后的第二网络区域的标识信息，获取与该区域关联的第一网络的无线网络参数。

5.根据权利要求1所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，如果不存在与所述多模设备当前所在的第二网络区域相关联的第一网络的无线网络参数，则停止对所述第一网络进行网络搜索，进入低功耗状态。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，所述第二网络区域的标识信息是以下之一：

所述第二网络区域的子网标识、所述第二网络区域的位置区标识、所述第二网络区域的定位信息。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，所述第一网络的无线网络参数是以下之一或其任意组合：

所述第一网络的工作信道、所述第一网络的子网标识、所述第一网络的网络密钥。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的多模设备的无线网络搜索方法，其特征在于，所述第一网络是以下之一：无线个域网、无线城域网、无线局域网；

所述第二网络是以下之一：无线个域网、无线广域网、无线城域网、无线局域网。

9.一种多模设备无线网络搜索系统，包含分别对应不同模式的第一网络和第二网络，以及至少支持这两种模式的多模设备，其特征在于，所述系统还包括：

存储装置，用于存储第二网络中各区域的标识信息与各区域中第一网络的无线网络参数的关联；

所述多模设备还包括：在该多模设备移动时，根据当前所在的第二网络区域的标识信息，获得该区域所关联的第一网络的无线网络参数的单元；

优先根据该无线网络参数对所述第一网络进行网络搜索的单元。

10.根据权利要求9所述的多模设备无线网络搜索系统，其特征在于，所述存储装置位于以下设备之一：所述第一网络的管理设备、或所述第二网络的管理设备、或所述多模设备。

11.根据权利要求9所述的多模设备无线网络搜索系统，其特征在于，所述多模设备还包括：在该多模设备在所述第二网络中进行位置更新或切换时，根据位置更新或切换后的第二网络区域的标识信息，获取该区域关联的第一网络的无线网络参数的单元。

12.根据权利要求9所述的多模设备无线网络搜索系统，其特征在于，所述多模设备还包括：如果该多模设备当前所在的第二网络区域没有关联的第一网络无线网络参数，则停止对所述第一网络进行网络搜索，进入低功耗状态的单元。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的多模设备无线网络搜索系统，其特征在于，所述第二网络区域的标识信息是以下之一：所述第二网络区域的子网标识、所述第二网络区域的位置区标识、所述第二网络区域的定位信息；

所述第一网络的无线网络参数是以下之一或其任意组合：所述第一网络的工作信道、所述第一网络的子网标识、所述第一网络的网络密钥。

14.根据权利要求9至12中任一项所述的多模设备无线网络搜索系统，其特征在于，所述第一网络是以下之一：无线个域网、无线城域网、无线局域网；

所述第二网络是以下之一：无线个域网、无线广域网、无线城域网、无线局域网。

15.一种多模设备，其特征在于，包括：

在该多模设备移动时，根据当前所在的第二网络区域的标识信息，获得该区域所关联的第一网络的无线网络参数的单元；

优先根据该无线网络参数对所述第一网络进行网络搜索的单元。

16.根据权利要求15所述的多模设备，其特征在于，还包括：用于存储、第二网络中各区域的标识信息与各区域中第一网络的无线网络参数的关联的单元。

17.根据权利要求15所述的多模设备，其特征在于，还包含：在该多模设备在所述第二网络中进行位置更新或切换时，根据位置更新或切换后的第二网络区域的标识信息，获取该区域关联的第一网络的无线网络参数的单元。

18.根据权利要求15所述的多模设备，其特征在于，还包含：如果不存在与该多模设备当前所在的第二网络区域相关联的第一网络无线网络参数，则停止对所述第一网络进行网络搜索，进入低功耗状态的单元。

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