DE102004061523A1

DE102004061523A1 - Verfahren zum Ermöglichen der Überwachung eines nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontextes eines Teilnehmers eines zellularen Mobilfunknetzes

Info

Publication number: DE102004061523A1
Application number: DE102004061523A
Authority: DE
Inventors: Olaf BÖHME; Uwe Föll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-06-22
Also published as: US20080182562A1; RU2381634C2; EP1832061A1; RU2007128055A; ZA200704698B; BRPI0519552A2; CN101107818A; WO2006067044A1; KR20070087065A

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Ermöglichen der Überwachung eines nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontextes eines Teilnehmers eines zellularen Mobilfunknetzes. DOLLAR A Eine effiziente Überwachung von nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontexten wird einfach und effizient ermöglicht durch ein Verfahren zum Ermöglichen der Überwachung (4) eines nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontextes (10) eines Teilnehmers (1) eines zellularen Mobilfunknetzes (3, 4, 5, 6, 7), dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalisierungskontext (11) des Teilnehmers (1) mit dem Mobilfunknetz (3 bis 6) als echtzeitfähiger Signalisierungskontext (11) aufgebaut wird.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Ermöglichen der Überwachung eines nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontextes eines Teilnehmers eines zellularen Mobilfunknetzes

Mobilfunknetze (insbesondere paketvermittelnde Mobilfunknetze wie GPRS/UMTS/etc-Netze) sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus den Standardisierungen derartiger Mobilfunknetze (s. z. B. www.etsi.org, www.3GPP.com). In einem paketvermittlenden Mobilfunknetz werden Daten von oder zu einem Teilnehmer des zellularen Mobilfunknetzes in Paketen über so genannte Kontexte (entsprechend z. B. virtuellen Kanälen) von Datenverbindungen übertragen. Dabei werden über ein oder mehrere physikalische Datenkanäle Paketdaten zu einer oder mehreren Datenverbindungen übertragen, indem für eine Datenverbindung jeweils zumindest an beiden Seiten der physikalischen Verbindung vom Teilnehmer zum Mobilfunknetz durch einen Kontext definiert wird, welche über den mindestens einen physikalischen Kanal übertragenen Pakete zu welcher Datenverbindung welches Teilnehmers gehören (beispielsweise durch Einträge in einem Kopf (header) eines Pakets, welcher header zumindest auf beiden Seiten eines Kanals einer Datenverbindung und/oder einem Teilnehmer zugeordnet werden kann). Details hierzu sind dem Fachmann aus bereits an sich bekannten Paketvermittlungs-Mobilfunknetzen wie GPRS oder 3G bekannt.

Derartige Verbindungen, beispielsweise GPRS und/oder PDP-Kontexte können über (mindestens) eine Luftschnittstelle eines Mobilfunknetzes führen. Sie können insbesondere vom Teilnehmer (also mit dessen mobilem Endgerät) aufgebaut werden und theoretisch über einen beliebig langen Zeitraum bestehen bleiben. Der Abbau der Kontexte kann durch die Teilnehmer erfolgen. Es kann geschehen, dass eine derartige Datenverbindung auf der Luftschnittstelle eines Mobilfunknetzes durch ein externes Ereignis unterbrochen wird, beispielsweise wenn der Teilnehmer mit seinem Endgerät in eine Tiefgarage oder einen Tunnel fährt oder die Luftschnittstelle in anderer Weise gestört wird. In diesem Fall kann das Endgerät den Abbau der Datenverbindung (bzw. des Kontextes betreffend die Datenverbindung) aufgrund der unterbrochenen Luftschnittstelle nicht an das Mobilfunknetz signalisieren. Bei nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungen (Kontexten) wie sie in Mobilfunknetzen für die Paketvermittlung sehr weitgehend Verwendung finden, findet keine Überwachung der Luftschnittstelle in dieser Hinsicht statt. Es wird also im Mobilfunknetz nicht erkannt, dass die Verbindung unterbrochen wurde; die Verbindung und der Kontext bleibt also im Netz weiter bestehen. Jedoch werden zum einen Ressourcen im Mobilfunknetz unnötigerweise (weiterhin) als reserviert eingestuft (weil sie nicht aufgelöst werden), und zum anderen werden für die weiterhin reservierten Ressourcen (Datenverbindungen/Kontexte) dem Teilnehmer durch eine Vergebührung seiner Kontexte/Datenverbindungen Kosten in Rechnung gestellt. Das Mobilfunknetz setzt damit seine Ressourcen nur suboptimal ein und die Vergebührung ist nicht optimal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Störung von Datenverbindungen oder Kontexten von Datenverbindungen im Falle einer Unterbrechung einer Luftschnittstelle möglichst effizient und zuverlässig zu behandeln. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Eine Detektion einer Unterbrechung einer Luftschnittstelle, über welche eine Datenverbindung bzw. ein Kontext betreffend eine Datenverbindung führt wird überraschend einfach und effizient ermöglicht durch Aufbau eines Signalisierungskontextes des Teilnehmers (bei welchem der Datenverbindungskontext erstellt wurde) als echtzeitfähiger eingestufter Signalisierungskontext.

Signalisierungskontexte werden seitens eines Teilnehmers (insbesondere eines Endgerätes) verwendet für den Aufbau und die Kontrolle der bzw. aller Kontexte des Teilnehmers. Hierfür müssen üblicherweise die Signalisierungskontexte nicht echtzeitfähig aufgebaut werden. Jedoch ist eine Überwachung echtzeitfähiger Verbindungen auf der Luftschnittstelle eines Mobilfunknetzes in Mobilfunknetzen relativ gut implementierbar. Wenn eine derartige echtzeitfähige Verbindung unterbrochen wird, wird dies seitens des Mobilfunknetzes erkannt und die betroffenen Ressourcen des Teilnehmers werden beispielsweise freigegeben (also der Kontext dessen Unterbrechung auf der Luftschnittstelle detektiert wurde wird aufgelöst oder gelöscht oder beendet) bzw. auf ein Minimum heruntergehandelt (quality of service update: maximum bitrate = 0) etc. Bei einem Teilnehmer, der neben nicht-echtzeitfähigen Kontexten auch über mindestens einen aktiven „echtzeitfähigen" Kontext verfügt, können die Ressourcen auch der „nicht-echtzeitfähigen" Kontexte durch Überwachung der echtzeitfähigen Kontexte überwacht werden und ggf. freigegeben oder modifiziert werden. Erlangt ein Teilnehmer die Verbindung zurück (hat er dazu wieder eine Verbindung über die Luftschnittstelle etc.) und bestehen noch Kontext-Ressourcen, können die Verbindungen (Kontexte) synchronisiert werden. Die Qualitätsanforderungen (quality of service) können wieder zurückverhandelt werden. Der Bereich mit dem minimalen quality of service kann in einer Vergebührungsdatei (charging ticket) betreffend den Teilnehmer und dessen Datenverbindung getrennt ausgewiesen werden und kann beim billing (berechnen der Gebühren für den Teilnehmer und dessen Datenverbindungskontext (E) ignoriert werden.

Somit ermöglicht die Erfindung einfach und effizient durch Aufbau eines Signalisierungskontextes eines Teilnehmers als echtzeitfähigen Signalisierungskontext das Detektieren von Unterbrechungen auf der Luftschnittstelle und damit von nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontexten dieses Teilnehmers.

Die Erfindung ist in unterschiedlichsten Mobilfunknetzen einsetzbar, insbesondere in zellularen paketvermittelnden Mobilfunknetzen wie beispielsweise GPRS-/3G- oder sonstigen paket- vermittelnden zellularen Mobilfunknetzen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden kurzen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt
1 schematisch die Kommunikation zwischen einem Teilnehmer (Endgerät) und einem Mobilfunknetz.
1 zeigt schematisch die Kommunikation eines Teilnehmers 1 mit einem Mobilfunkendgerät MS1 über eine Luftschnittstelle 2, eine Mobilfunknetzbasisstation 3 eines zellularen Mobilfunknetzes mit einer Überwachungseinrichtung 4 und Vermittlungseinrichtungen 5, 6 mit beispielsweise (über eine weitere Basisstation 7 und eine weitere Luftschnittstelle 8) einer weiteren Mobilstation 9.
Die Übertragung von Daten zwischen der Mobilstation 1 und dem Mobilfunknetz (3, 4, 5, 6, 7) über die Luftschnittstelle 2 kann im Prinzip leitungsvermittelt erfolgen, wobei eine physikalische Leitung von dem Mobilfunkendgerät des Teilnehmers 1 zum Mobilfunkendgerät 9 etc durchgeschaltet werden kann oder paketvermittelt, wobei zu übertragende Daten von einer Mobilstation 1 zu einer weiteren Mobilstation 9 über einen oder mehrere physikalische Kanäle in (z. B. virtuellen) Paketverbindungen übertragen werden können. Bei der Übertragung von Daten von oder zu der Mobilstation über eine oder mehrere Datenverbindungen zum Mobilfunknetz in Paketen könnten in einem (oder mehreren) physikalischen Kanal Daten betreffend mehrere Datenverbindungen übertragen werden und beim Empfänger (Mobilfunknetz oder Mobilstation etc.) aufgrund einer Zuordnung von Kennungen in Datenpaketen (headern) einem Kontext, also einer Datenverbindung zugeordnet werden.
Bei der Übertragung von Paketdaten über eine Luftschnittstelle 2 eines Mobilfunknetzes soll eine Unterbrechung der Luftschnittstelle durch externe Ereignisse wie beispielsweise eine Tiefgarage oder einen Tunnel und damit eine Unterbrechung einer (unter Umständen für den Teilnehmer zu vergebührenden) Datenverbindung festgestellt werden. Derartige Datenverbindungen sind jedoch verbreitet als nicht-echtzeitfähige Datenverbindungen realisiert (echtzeitfähige Datenverbindung sind Datenverbindungen, für welche minimale durchschnittliche und/oder maximale Übertragungsraten oder Übertragungszeiten generell oder für bestimmte Bedingungen garantiert sind, während sie für nicht-echtzeitfähige Datenverbindung üblicherweise nicht garantiert werden etc).
Die Überwachung (mindestens) eines derartigen nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontextes 10 eines Teilnehmers 1, über welchen (10) Daten (für die Internetübertragung, email-Daten, sonstige beliebige Daten) übertragen werden, erfolgt, indem ein Signalisierungskontext 11 des Teilnehmers als echtzeitfähiger Signalisierungskontext aufgebaut oder (seitens der Mobilstation und des von ihm informierten Mobilfunknetzes) definiert wird, welcher vom Mobilfunknetz überwacht wird, wobei vom Mobilfunknetz bei einer Detektion einer Unterbrechung des (wegen der Definition als „echtzeitfähig" überwachten) Signalisierungskontextes des Teilnehmers eine Unterbrechung eines oder aller Datenverbindungskontexte 10 dieses Teilnehmers vom Mobilfunknetz und/oder vom Mobilfunkendgerät 1 angenommen wird. Darauf kann ggf. eine Gebührenberechnung für den Datenverbindungskontext gestartet werden. Überdies kann der Datenverbindungskontext mobilfunknetzseitig und/oder mobilfunkendgerätseitig endgültig oder vorläufig als aufgelöst (beendet) eingestuft werden und/oder dessen Qualität oder eine andere Eigenschaften verändert werden. Zu einem Signalisierungskontext ist zweckmäßig seitens der Mobilstation und/oder seitens einer Einrichtung des Mobilfunknetzes gespeichert, zu welchem Signalisierungstext welche Datenverbindungskontexte derart zugeordnet sind, dass sie zum gleichen Teilnehmer gehören und/oder dass sie bei Detektierung einer Unterbrechung des Signalisierungskontextes (auf der Luftschnittstelle etc) als beendet etc. einzustufen sind.
In einer Steuerung des Endgerätes 1 ist deshalb eine Einrichtung 12 zum Aufbau einer Signalisierungsverbindung als echtzeitfähiger Kontext vorgesehen. Im Endgerät und in beispielsweise einer Überwachungseinrichtung 4 eines Mobilfunknetzes etc. kann jeweils ein Speicher 13 vorgesehen sein, in welchem in einer Datei 14 wie im Beispiel die von der Mobilstation 1 verwendeten Kontexte gespeichert sein können, wobei zu einem Signalisierungskontext gespeichert sein kann, welche Eigenschaften er hat und Datenverbindungskontexte für den Teilnehmer 1 (über den Signalisierungskontext etc.) erstellt wurden. Auch zu Datenverbindungskontexten können Daten betreffend Eigenschaften des Kontextes wie Echtzeitfähigkeit/Nicht-Echtzeitfähigkeit, header, Anfang und Ende der Datenverbindung, Qualität etc. enthalten sein.

Claims

Verfahren zum Ermöglichen der Überwachung (4) eines nicht-echtzeitfähigen Datenverbindungskontextes (10) eines Teilnehmers (1) eines zellularen Mobilfunknetzes (3, 4, 5, 6, 7) hinsichtlich einer Unterbrechung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalisierungskontext (11) des Teilnehmers (1) mit dem Mobilfunknetz (3 bis 6) als echtzeitfähiger Signalisierungskontext (11) aufgebaut wird und überwacht wird, und dass im Falle einer festgestellten Unterbrechung des echtzeitfähigen Signalisierungskontextes (11) des Teilnehmers (1) eine Unterbrechung eines oder aller Datenverbindungskontexte (10) des Teilnehmers (1) angenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalisierungskontext (11) von einer Einrichtung des Mobilfunknetzes und/oder einer Einrichtung des Mobilfunkendgerätes hinsichtlich Unterbrechungen des Signalisierungskontextes auf der Luftschnittstelle überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines Signalisierungskontextes (11) eines Teilnehmers (1) ein Aufbau einer oder mehrerer Datenverbindungskontexte (10) des Teilnehmers (1) zum Mobilfunknetz (3 bis 6) und/oder eine Modifikation von aufgebauten Datenverbindungskontexten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Signalisierungskontext (11) eines Teilnehmers eine Kontrolle von aufgebauten Datenverbindungskontexten (10) hinsichtlich Qualität und/oder Unterbrechungen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer festgestellten Unterbrechung der Luftschnittstelle (2) eine Unterbrechung des Signalisierungskontextes (11) angenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass seitens einer Einrichtung des Mobilfunknetzes gespeichert wird, welche Datenverbindungskontexte zu welchem Signalisierungskontext/ und/oder Teilnehmer zugeordnet sind, insbesondere dahingehend zugeordnet sind, dass sie bei einer detektierten Unterbrechung des Signalisierungskontextes als unterbrochen eingestuft werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenverbindungskontext (10) ein PDP-Kontext ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenverbindungskontext (10) eine paketvermittelte Datenverbindung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenverbindungskontext (10) eine GPRS-Datenverbindung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Datenverbindungskontext (10) dessen Unterbrechung auf einer Luftschnittstelle (2) detektiert wird, die Vergebührung für den Teilnehmer (1) für diese Datenverbindung (10) beendet wird, so dass künftig keine weiteren Gebühren für diese Datenverbindungskontexte (10) festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilnehmer (1) ein mobiles Telekommunikationsendgerät für ein zellulares Mobilfunknetz umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunknetz ein paketvermittelndes Mobilfunknetz ist und dass ein Datenverbindungskontext (10) ein Kanal ist über den Nutzdaten paketvermittelt übertragen werden.
Mobilfunkendgerät (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für ein zellulares Mobilfunknetz mit einer Einrichtung (12) zum Aufbau einer Signalisierungsverbindung (11) über eine Luftschnittstelle (2) zu einem Mobilfunknetz (3 bis 6) als echtzeitfähige Signalisierungsverbindung.
Vorrichtung (5), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–11, für ein zellulares Mobilfunknetz, mit einer Einrichtung (5) zum Aufbau einer Signalisierungsverbindung (11) über eine Luftschnittstelle (2) zu einem Mobilfunknetz (3 bis 6) als echtzeitfähige Signalisierungsverbindung und mit einer Überwachungseinrichtung (5) zum Überwachen der Signalisierungsverbindung und mit einer Entscheidungseinrichtung zum Einstufen einer Datenverbindung eines Teilnehmers als unterbrochen im Fall einer von der Überwachungseinrichtung festgestellten Unterbrechung einer echtzeitfähigen Signalisierungsverbindung des Teilnehmers.