语音业务切换方法以及终端技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及语音业务切换方法以及终
端。
背景技术
随着VoLTE(Voice over LTE，基于LTE的语音业务)业务的
商用，有别于其它OTT(Over The Top，通过互联网向用户提供各
种应用服务)业务，能够提供高质量语音且与VoLTE无缝切换的
VoWiFi(Voice over WiFi，基于WiFi的语音业务)业务逐步受到运
营商的重视。LTE(Long Term Evolution，长期演进)在标准上考
虑了非3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙
伴计划)系统接入EPC(Evolved Packet Core，演进分组核心)的
方案，其中基于非授信WiFi接入EPC的S2b方案，作为VoWiFi
的基础网络能力而受到业界的广泛关注。而在S2b方案中，终端在
非授信WiFi网络时通过建立IPSec(Internet Protocol Security，网
络协议安全性)隧道接入到WiFi接入网关，即ePDG(evolved Packet
Data Gateway，演进的分组数据网关)，并通过ePDG接入到EPC
网络。当离开WiFi网络时释放IPSec隧道。关于S2b方案的具体网
络架构如图1所示。
在现有LTE与WiFi协同方案中，当WiFi网络满足条件时，会
优选WiFi网络进行接入以起到对LTE网络分流的作用，但对于PS
(Packet Switch，分组交换)域语音应用，由于WiFi网络目前还不
支持QoS(Quality of Service，服务质量)等能力，需要优选LTE
网络才能保证Voice应用的业务体验。并且目前的LTE与WiFi协
同方案中PS语音业务下，当终端离开WiFi网络时拆除IPSec隧道，
而如果再返回WiFi需要重建IPSec隧道，这导致切换时延大大增加，
影响业务体验。因此在跨LTE与WiFi网络边缘发生乒乓切换时，
频繁重建IPSec隧道难以保证PS语音业务质量。
发明内容
本发明需要解决的一个技术问题是：现有技术中，当终端离开
WiFi网络时拆除IPSec隧道，而如果再返回WiFi需要重建IPSec
隧道。
根据本发明的第一方面，提供了一种语音业务切换方法，包括：
接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应用并且LTE信号
满足接入要求，则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换；以及所
述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在。
在一些实施例中，所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间内
保持IPSec隧道存在的步骤包括：所述终端保留WiFi网络的接入，
并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。
在一些实施例中，所述终端在所述预定时间内模拟发送DPD保
活消息以维持IPSec隧道的步骤包括：在所述预定时间内，如果所述
终端从演进的分组数据网关ePDG接收到信息请求消息，则向所述
ePDG返回信息响应消息；或者，所述终端向ePDG发送信息请求消
息，并且从所述ePDG接收信息响应消息；或者，所述终端向ePDG
发送信息请求消息，若未接收到所述ePDG的信息响应消息，则所述
终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。
在一些实施例中，所述语音业务切换方法还包括：若所述终端保
持所述IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间，则所述终端断开
WiFi连接并释放所述IPSec隧道。
在一些实施例中，所述语音业务切换方法还包括：所述终端当检
测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执
行从所述LTE网络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧
道重新开始通信。
根据本发明的第二方面，提供了一种终端，包括：切换优化模块，
用于如果检测到终端接入WiFi网络，且存在PS域语音应用并且LTE
信号满足接入要求，则执行从所述WiFi网络向LTE网络切换；以及
DPD模拟控制模块，用于所述终端离开所述WiFi网络时在预定时间
内保持IPSec隧道存在。
在一些实施例中，所述DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入，
并在所述预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。
在一些实施例中，所述DPD模拟控制模块在所述预定时间内，如
果从ePDG接收到信息请求消息，则向所述ePDG返回信息响应消息；
或者，所述DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，并且从所
述ePDG接收信息响应消息；或者，所述DPD模拟控制模块向ePDG
发送信息请求消息，若未接收到所述ePDG的信息响应消息，则认为
已经接收到ePDG返回的信息响应消息。
在一些实施例中，所述DPD模拟控制模块还用于若保持所述
IPSec隧道存在的时间超过所述预定时间，则断开WiFi连接并释放所
述IPSec隧道。
在一些实施例中，所述切换优化模块还用于当检测到LTE信号不
能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执行从所述LTE网
络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
本发明中，终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中，在
离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在，即保活IPSec
隧道，从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时，能够利用该保
活的IPSec隧道重新开始通信，提高用户业务体验，进而在跨LTE
与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，从
而提高语音业务质量。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明
的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说
明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，
其中：
图1是示出现有技术中非授信WiFi通过S2b方案接入EPC的
非漫游网络架构图。
图2是示出根据本发明一些实施例的语音业务切换方法的流程
图。
图3是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流
程图。
图4是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流
程图。
图5是示意性地示出根据本发明一些实施例的终端的结构示意
图。
图6是示意性地示出根据本发明另一些实施例的终端的结构示
意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意
到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相
对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺
寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决
不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详
细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说
明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是
示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具
有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，
一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行
进一步讨论。
图2是示出根据本发明一些实施例的语音业务切换方法的流程
图。
在步骤S21，接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音
应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从WiFi网络向LTE网络
切换。
在步骤S22，终端离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧
道存在。
在该实施例中，终端在从WiFi网络向LTE网络切换的过程中，
在离开WiFi网络时在预定时间内保持IPSec隧道存在，即保活IPSec
隧道，从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时，能够利用该保
活的IPSec隧道重新开始通信，提高用户业务体验，进而在跨LTE
与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，从
而提高语音业务质量。
在本发明的实施例中，终端离开WiFi网络时在预定时间内保持
IPSec隧道存在的步骤包括：终端保留WiFi网络的接入，并在预定时
间内模拟发送DPD(Dead Peer Detection，失效对端检测)保活消息
以维持IPSec隧道。这避免了现有技术中重回WiFi网络时重建IPSec
隧道的时延影响。
DPD功能即对端保活功能，在IPSec协议中一端可以使用DPD
功能检测对端Peer是否存活。UE(User Equipment，用户设备)和
ePDG均可发送信息请求(Informational Request)消息检测对端是否
存活，若对端存活，则回复信息响应(Informational Response)消息。
这里，DPD保活消息可以包括：信息请求消息与信息响应消息。
在本发明的实施例中，终端在预定时间内模拟发送DPD保活消
息以维持IPSec隧道的步骤包括：在预定时间内，如果终端从ePDG
接收到信息请求消息，则向ePDG返回信息响应消息；或者，终端向
ePDG发送信息请求消息，并且从ePDG接收信息响应消息；或者，
终端向ePDG发送信息请求消息，若未接收到ePDG的信息响应消息，
则终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息。终端通过模拟发
送DPD保活消息，能够起到保活IPSec隧道的作用。
在本发明的实施例中，语音业务切换方法还可以包括：若终端保
持IPSec隧道存在的时间超过预定时间，则终端断开WiFi连接并释
放IPSec隧道。例如，当终端从WiFi网络切换到LTE网络时，终端
设定定时器T1，并在定时器超时前持续向ePDG发送DPD保活消息。
一旦定时器超时，则终端断开WiFi连接并拆除IPSec隧道(即释放
IPSec隧道)。定时器的设定是为了终端在长时间不再切换回WiFi
网络时停止IPSec开销。
在本发明的实施例中，语音业务切换方法还可以包括：终端当检
测到LTE信号不能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执
行从LTE网络切换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重
新开始通信。由于在从LTE网络切换回WiFi网络的过程中，不再存
在重建IPSec的过程，因此可以减小时延，提高用户的业务体验。
图3是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流
程图。
在步骤S31，接入WiFi网络的终端如果检测到存在PS域语音应
用并且LTE信号满足接入要求，则执行从WiFi网络向LTE网络切
换，建立PDN(Public Data Network，公用数据网)连接。
在步骤S32，终端启动定时器T1。例如，终端或ePDG在定时器
开启周期内没有发送或接收到数据，计时时间达到时检测IPSec隧道
是否保活。定时器的预定时间可以由运营商根据设备的负荷进行设置。
在步骤S33，终端模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。例
如，终端向ePDG发送信息请求消息来检测ePDG是否存活，若ePDG
返回信息响应消息，则表明ePDG存活，进而表明IPSec隧道保活。
或者，终端向ePDG发送信息请求消息，若未接收到ePDG的信息响
应消息，则终端认为已经接收到ePDG返回的信息响应消息来实现保
活IPSec隧道。反之，ePDG向终端发送信息请求消息来检测终端是
否存活，若终端返回信息响应消息，则表明终端存活，进而表明IPSec
隧道保活。
在步骤S34，判断定时器是否超时。如果超时，则过程进入步骤
S35；否则返回步骤S33，即终端持续模拟发送DPD保活消息。
在步骤S35，终端不再发送DPD保活消息，释放IPSec隧道。
在该实施例中，终端在从WiFi网络切换到LTE网络的过程中，
通过保活IPSec隧道，可以减小时延，提高用户业务体验，进而在跨
LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec隧道，
从而提高语音业务质量。并且定时器的设定也解决了终端在长时间不
再切换回WiFi网络时增加IPSec开销的问题。
图4是示出根据本发明另一些实施例的语音业务切换方法的流
程图。
在步骤S41，终端从WiFi切换到LTE，完成正常的LTE接入
并建立PDN连接。
例如，终端在使用过程中，在判断进行PS域语音业务时优先从
LTE网络接入，即如果LTE信号一直满足接入要求，终端会一直驻
留在LTE网络。当LTE网络信号不能满足要求，终端切换到WiFi
网络，通过IPSec隧道从非授信WiFi网络接入EPC网络。之后当终
端检测到LTE信号覆盖较好，满足接入要求，会发起向LTE网络的
切换流程，即终端从WiFi切换到LTE，完成正常的LTE接入并建立
PDN连接。
在步骤S42，PDN向ePDG发送删除承载请求消息。
在步骤S43，保持IPSec隧道。
在步骤S44，ePDG向PDN发送删除承载响应消息。
在步骤S45，终端发送DPD消息保活IPSec隧道。
在该实施例中，终端完成正常LTE接入并建立承载，P-GW
(Packet work Gateway，分组数据网网关)会向ePDG发送删除承
载请求(delete bearer request)消息，且在发送给ePDG的删除承载
请求消息中携带原因值为access changed from non-3GPP to 3GPP(从
非3GPP至3GPP的接入改变)，此时ePDG仅删除S2b GTP(GPRS
Tunnel Protocol，GPRS隧道协议)的承载并自动回复删除承载响应
(delete bearer response)消息给P-GW。而对于终端与ePDG间的
IPSec隧道，将由终端判断正在进行VoWiFi通话并且可能会切换回
WiFi，则在接入LTE同时，设定定时器T1并在定时器有效时间内保
留WiFi侧资源且模拟发送DPD消息以保持IPSec隧道的存在。
在进一步的实施例中，如果LTE信号变差且WiFi信号满足接
入要求，终端会从LTE切换回WiFi，终端利用保活的IPSec隧道重
新开始通信，此时只需重建ePDG到P-GW的GTP隧道即可。
图5是示意性地示出根据本发明一些实施例的终端的结构示意
图。如图5所示，终端50包括：切换优化模块51和DPD模拟控制
模块52。
切换优化模块51用于如果检测到终端接入WiFi网络，且存在PS
域语音应用并且LTE信号满足接入要求，则执行从WiFi网络向LTE
网络切换。
DPD模拟控制模块52用于终端离开WiFi网络时在预定时间内保
持IPSec隧道存在。
在该实施例中，终端的这两个模块可以使得终端在从WiFi网络
向LTE网络切换的过程中，在离开WiFi网络时在预定时间内保持
IPSec隧道存在，从而当终端再从LTE网络返回WiFi网络时，能够
利用该保活的IPSec隧道重新开始通信，提高用户业务体验，进而在
跨LTE与WiFi网络边缘的乒乓切换中，不需要频繁地重建IPSec
隧道，从而提高语音业务质量。本发明无需对EPC核心网进行任何
改动，而优化了VoLTE和VoWiFi的切换性能。
在本发明的实施例中，DPD模拟控制模块保留WiFi网络的接入，
并在预定时间内模拟发送DPD保活消息以维持IPSec隧道。这里，
DPD保活消息可以包括：信息请求消息与信息响应消息。
例如，DPD模拟控制模块在预定时间内，如果从ePDG接收到信
息请求消息，则向ePDG返回信息响应消息，以维持IPSec隧道。
又例如，DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，并且从
ePDG接收信息响应消息，以维持IPSec隧道。
又例如，DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，若未接
收到ePDG的信息响应消息，则认为已经接收到ePDG返回的信息响
应消息，以维持IPSec隧道。
在本发明的实施例中，DPD模拟控制模块还用于若保持IPSec隧
道存在的时间超过预定时间，则断开WiFi连接并释放IPSec隧道。
这解决了终端在长时间不再切换回WiFi网络时增加IPSec开销的问
题。
在本发明的实施例中，切换优化模块还用于当检测到LTE信号不
能满足接入要求且WiFi信号满足接入要求时，则执行从LTE网络切
换回WiFi网络，并且利用保持存在的IPSec隧道重新开始通信。
图6是示意性地示出根据本发明另一些实施例的终端的结构示
意图。如图6所示，终端60包括：切换优化模块51和DPD模拟控
制模块52。
在一些实施例中，终端60还可以包括：网络优先级控制模块63，
用于在判断进行PS域语音业务时优先从LTE网络接入，即如果LTE
信号一直满足接入要求，终端会一直驻留在LTE网络。该模块可以
使得终端在进行PS域语音业务时，能够保证优先接入有QoS保障的
LTE网络进行语音数据传输。
在本发明的实施例中，网络优先级控制模块63在终端发起PS
域语音业务(可以是主叫也可以是被叫)，控制选择LTE通信模块
67进行业务接入。
当语音业务在WiFi网络时，由于采用LTE优先机制，当LTE
网络质量满足接入要求时，由切换优化模块51将语音业务切换到
LTE网络。当语音业务切换到LTE网络后，在WiFi网络下就没有
数据传送，定时器计时后会启动DPD保活检测，释放WiFi网络中
的IPsec隧道，此时需要切换优化模块51在完成切换到LTE网络后
通知DPD模拟控制模块52，可以启动工作，当后续eDPG发送信息
请求消息时回复信息响应消息，以表明终端存活。或者切换优化模块
51在完成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52，可以启动
工作，DPD模拟控制模块向ePDG发送信息请求消息，并且从ePDG
接收信息响应消息，以维持IPSec隧道。或者切换优化模块51在完
成切换到LTE网络后通知DPD模拟控制模块52，可以启动工作，
后续终端发送信息请求消息，若未收到ePDG的信息响应消息，可
以自己认为已经收到ePDG回复的信息响应消息。
在一些实施例中，终端60还可以包括：业务监测模块64，用于
对终端正在运行的业务进行监测，如果发现有PS域语音业务，则触
发网络优先级控制模块63优选LTE网络进行接入，并将该网络优选
结果发送给终端的网络选择与切换模块65，并且将监测结果告知切
换优化模块51。其中，如果终端正在进行PS域语音业务且准备进行
从WiFi网络到LTE网络的切换，切换优化模块与DPD模拟控制模
块一起通过模拟DPD消息发送来保活WiFi侧的IPsec隧道。
在一些实施例中，终端60还可以包括：网络选择与切换模块65，
用于选择或切换终端的网络制式(WiFi网络或LTE网络)，并且将
选择的网络制式通知切换优化模块。
在一些实施例中，终端60还可以包括：信号监测模块66，与网
络选择与切换模块相互通信，用于监测终端当前的信号模式和信号强
度，并将监测结果通知网络选择与切换模块。
在一些实施例中，终端60还可以包括：LTE通信模块67，用于
通过LTE网络发送和接收消息。
在一些实施例中，终端60还可以包括：WiFi通信模块68，用
于通过WiFi网络发送和接收消息。
本发明中，通过在终端上增加控制模块，在现有LTE与WiFi
协同方案中，如果终端检测到存在PS域语音应用，则控制终端优选
LTE网络以保证Voice应用的业务体验；并且如果存在PS域语音业
务，当终端离开WiFi网络时会在预定时间内保活IPSec隧道，以防
止终端乒乓切换时频繁重建IPSec隧道对PS语音业务质量的影响。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有
描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全
可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、
硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和
系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的
方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。
此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程
序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，
本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，
但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不
是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离
本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范
围由所附权利要求来限定。