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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anmelden einer Kommunikationseinrichtung
in einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
und eine Kommunikationseinrichtung.
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Heutzutage
ist die Möglichkeit,
nahezu überall
mobil telefonieren zu können,
zur Selbstverständlichkeit
geworden. Relativ neu ist die Möglichkeit,
paketvermittelte Dienste mit hohen Datenraten mobil nutzen zu können. Die
aktuellen Mobilfunk-Kommunikationssysteme der zweiten Generation
wie beispielsweise GSM sind primär
auf mobile Sprach-Kommunikationsverbindungen
ausgelegt und eigentlich wegen der geringen zur Verfügung stehenden
Datenraten nur bedingt für
die Übertragung großer Datenmengen
geeignet.
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Es
existieren mehrere Mobilfunk-Übertragungssysteme,
welche paketvermittelte Dienste mit hoher Datenrate zur Verfügung stellen,
beispielsweise UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
und WLAN (Wireless Local Area Networks).
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Von
einem UMTS-Kommunikationsnetzwerk werden einem Benutzer unterschiedliche
leitungsvermittelte und paketvermittelte Dienste zur Verfügung gestellt.
UMTS wird in naher Zukunft voraussichtlich in vielen Teilen Europas
zur Verfügung
stehen.
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WLAN-Kommunikationsnetzwerke
sind speziell für
die Funkübertragung
paketvermittelter Dienste konzipiert. Sie liefern im Vergleich zu
UMTS noch höhere
Datenraten, bieten allerdings keine flächendeckende Mobilität, d.h.
keinen flächendeckenden Versorgungsbereich,
wie sie von einem UMTS- Kommunikationsnetzwerk
bereitgestellt wird. Beispiele für ein
WLAN-Kommunikationsnetzwerk sind ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk gemäß dem IEEE 802.11-Standard
oder gemäß dem so
genannten HIPERLAN-Standard.
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Zukünftige Mobilfunk-Kommunikationsgeräte werden
neben dem Mobilfunk-Kommunikationsstandard der zweiten Generation
auch noch UMTS und eine WLAN-Technik beinhalten.
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Folgendes
Szenario wird sich in Zukunft voraussichtlich immer häufiger abspielen:
Ein
Teilnehmer nutzt einen paketvermittelten Dienst unter Verwendung
von UMTS, bewegt sich in einen WLAN-Kommunikationsnetzwerk-Versorgungsbereich
und nutzt diesen für
den paketvermittelten Dienst weiter, weil er und/oder der Kommunikationsnetzwerk-Betreiber
Vorteile (beispielsweise eine höhere
zur Verfügung
stehende Bandbreite, eine geringere Belastung des zellularen Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerkes)
von dem Wechsel der Kommunikationsverbindung von dem zellularen
Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk in das WLAN-Kommunikationsnetzwerk hat.
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Derzeitige
Arbeiten in dem Standardisierungs-Gremium 3GPP (3rd Generation
Partnerchip Project) zielen darauf ab, eine bestehende Daten-Kommunikationsverbindung
automatisch zwischen einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk und einem
UMTS-Kommunikationsnetzwerk
zu transferieren.
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Den
Vorgang des Transferierens einer Daten-Kommunikationsverbindung bezeichnet
man auch als Handover. Die Zusammenarbeit zwischen dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk
und einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk wird bei dem Standardisierungs-Gremium
3GPP unter der Bezeichnung „3GPP
System to WLAN Interworking" standardisiert.
Der Grad der Zusammenarbeit zwischen dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk
und dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk wurde dort in sechs Stufen unterteilt
und es wurden dazu sechs Szenarien definiert. Das so genannte Szenario
1 bietet den geringsten Grad der Zusammenarbeit und das so genannte
Szenario 6 den größten Grad
der Zusammenarbeit zwischen einem UMTS-Kommunikationsnetzwerk und einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk.
Ab dem so genannten Szenario 4 soll die Möglichkeit eines „Intersystem
Handovers" zwischen dem
UMTS-Kommunikationsnetzwerk
und einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk bestehen (vergleiche [1]).
Derzeit wird in dem Standardisierungs-Gremium 3GPP mit der Spezifizierung
von dem Szenario 4 begonnen.
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Bevor
eine bestehende Daten-Kommunikationsverbindung von einem UMTS-Kommunikationsnetzwerk
in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk transferiert
werden kann (Handover), muss sich das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät (gemäß UMTS bezeichnet
als User Equipment (UE)) in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk einbuchen. Dieser Vorgang
wird auch derart bezeichnet, dass sich das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät mit dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk „assoziieren" muss. Auch um eine
Daten-Kommunikationsverbindung über ein
WLAN-Kommunikationsnetzwerk aufzubauen, wenn noch keine Kommunikationsverbindung
besteht, muss das Teilnehmerendgerät (Mobilfunk-Kommunikationsendgerät) sich
zunächst
in einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
einbuchen. Bei diesem Vorgang des Einbuchens kommt es zu einem Austausch
einer Vielzahl von Nachrichten zwischen dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät, dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
und dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk.
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Es
ist im Rahmen einer Kommunikationseinrichtung mit einer WLAN-Kommunikationseinheit derzeit üblich, dass
die WLAN-Kommunikationseinheit
periodisch nach einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
scannt. Anders ausgedrückt
versucht die WLAN-Kommunikationseinheit, beispielsweise eine WLAN-Karte, sich automatisch
in regelmäßigen zeitlichen
Abständen in
ein verfügbares
WLAN-Kommunikationsnetzwerk einzubuchen. Es gibt derzeit keine Methode,
welche die beschriebenen Einbuchversuche unterbindet.
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Gemäß dem Stand
der Technik kommt es somit zu einem erhöhten Datenaustausch und zu
einer Erhöhung
des Stromverbrauchs zum Betreiben der WLAN-Kommunikationseinheit
in einer Kommunikationseinrichtung, beispielsweise damit verbunden
zu einer Verringerung der Akkumulator-Kapazität in einem Mobil-Kommunikationsendgerät und im
Fall eines Handovers eventuell zu einer Unterbrechung der Kommunikationsverbindung.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Anmelden
einer Kommunikationseinrichtung in einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk sowie eine Kommunikationseinrichtung
anzugeben, bei dem der Energiebedarf reduziert ist.
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Das
Problem wird durch ein Verfahren zum Anmelden einer Kommunikationseinrichtung
in einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
sowie durch eine Kommunikationseinrichtung mit dem Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
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Bei
einem Verfahren zum Anmelden einer Kommunikationseinrichtung in
einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
wird ermittelt, ob sich die Kommunikationseinrichtung in einem Versorgungsbereich des
WLAN-Kommunikationsnetzwerks befindet. Für den Fall, dass sich die Kommunikationseinrichtung
in dem Versorgungsbereich des WLAN-Kommunikationsnetzwerks befindet,
wird ferner ermittelt, ob ein vorgegebenes Anmeldekriterium zum
Anmelden der Kommunikationseinrichtung in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
erfüllt
ist. Für
den Fall, dass das Anmeldekriterium erfüllt ist, startet die Kommunikationseinrichtung
einen Anmeldevorgang zum Anmelden der Kommunikationseinrichtung
in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk.
Ist das Anmeldekriterium jedoch nicht erfüllt, so startet die Kommunikationseinrichtung
den Anmeldevorgang nicht.
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Eine
Kommunikationseinrichtung weist eine WLAN-Kommunikationseinheit zum Kommunizieren mit
einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
auf. Ferner ist eine Ermittlungseinheit vorgesehen, die eingerichtet
ist zum Ermitteln, ob sich die Kommunikationseinrichtung in einem
Versorgungsbereich eines WLAN-Kommunikationsnetzwerks befindet oder nicht.
Weiterhin weist die Kommunikationseinrichtung eine Anmeldeeinheit
auf, die eingerichtet ist zum Durchführen eines Anmeldevorgangs
der WLAN-Kommunikationseinheit in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
sowie eine Prüfeinheit,
die derart eingerichtet ist, dass sie für den Fall, dass sich die Kommunikationseinrichtung
in dem Versorgungsbereich des WLAN-Kommunikationsnetzwerkes befindet,
ermittelt, ob ein vorgegebenes Anmeldekriterium zum Anmelden der
Kommunikationseinrichtung in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk erfüllt ist.
Für den
Fall, dass das Anmeldekriterium erfüllt ist, startet die Kommunikationseinrichtung
einen Anmeldevorgang zum Anmelden in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk.
Ist das Anmeldekriterium jedoch nicht erfüllt, startet die Kommunikationseinrichtung
den Anmeldevorgang nicht.
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Die
Ermittlungseinheit, die Anmeldeeinheit und/oder die Prüfeinheit
können
teilweise oder gemeinsam in der WLAN-Kommunikationseinheit integriert sein
oder in einer anderen Einheit der Kommunikationseinrichtung.
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Anschaulich
kann die Erfindung darin gesehen werden, das vor Starten des Anmeldevorgangs, beispielsweise
vor dem Starten des Einbuchens des Einbuchvorgangs bei einem WLAN-Zugangspunkt in einem
WLAN-Kommunikationsnetzwerk, überprüft wird,
ob ein vorgegebenes Anmeldekriterium erfüllt ist oder nicht. Das Anmeldekriterium
kann unterschiedliche Aspekte repräsentieren, beispielsweise Aspekte
hinsichtlich eines unnötigen
Einbuchens (Anmeldens) in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk. Somit wird anschaulich
durch die Erfindung ein unnötiges
Einbuchen der Kommunikationseinrichtung in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk
verhindert. Unnötig
ist ein Einbuchen beispielsweise in dem Fall, in dem der Nutzer
der Kommunikationseinrichtung sich schnell relativ zu einem Referenzort,
beispielsweise zu einem WLAN-Zugangspunkt (Access Point, AP) bewegt,
so dass die Aufenthaltsdauer der Kommunikationseinrichtung in der
WLAN-Kommunikationszelle,
beispielsweise in einem WLAN-Versorgungsbereich
nur sehr gering wäre.
In diesem Fall wäre
der Aufwand durch das Einbuchen in das WLAN-Kommunikationsnetzwerk größer als
der Nutzen durch den Datenaustausch des Nutzers mit dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk.
Durch Einsatz des automatischen Handovers könnte diese Situation sehr häufig auftreten,
beispielsweise in dem Fall, in dem der Nutzer sich in einem Fahrzeug
befindet und mit diesem unterwegs ist und eine aktive Daten-Kommunikationsverbindung
unter Verwendung eines UMTS-Kommunikationsnetzwerks, allgemein eines zellularen
Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerks, nutzt. Jedes Mal, wenn sich eine
solche Kommunikationseinrichtung, beispielsweise ein UMTS-Mobilfunk-Kommunikationsendgerät (bei UMTS
beispielsweise bezeichnet als User Equipment, UE) in dem Versorgungsbereich
eines WLAN-Kommunikationsnetzwerks bewegt, würde die Kommunikationseinrichtung
ohne die oben beschriebenen Merkmale versuchen, sich in das entsprechende
WLAN-Kommunikationsnetzwerk einzubuchen und kurze Zeit später diese
WLAN-Zelle, d.h. den Versorgungsbereich des WLAN-Kommunikationsnetzwerks, wieder verlassen
und somit die Daten-Kommunikationsverbindung zurück zu dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk
transferieren, sofern dies überhaupt
noch möglich
ist.
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Dies
führt zu
einem unnötigen
Datenaustausch, zu einer Verringerung der Akkumulator-Kapazität bei einem
Akkumulatorbetriebenen Kommunikationsendgerät oder möglicherweise zu einem Abbruch
der Kommunikationsverbindung, zu dem es ohne dieses Handover unter
Umständen
nicht gekommen wäre.
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Somit
wird gemäß einem
Aspekt der Erfindung anschaulich das Problem mit unnötigen Einbuchungen
in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk durch
Anwendung eines vorgebaren Kriteriums, mit dem vorgegebenen Anmeldekriterium,
gelöst,
wobei mit dem Anmeldekriterium Einbuchungsversuche vor dem Ausführen des
Einbuchens, anders ausgedrückt,
vor dem Starten des Anmeldevorgangs in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk,
in nötige
(erforderliche) Anmeldevorgänge
und in unnötige
(nicht erforderliche) Anmeldevorgänge unterschieden werden. Einbuchversuche,
die aufgrund des Anmeldekriteriums als unnötig klassifiziert wurden, werden
nicht ohne weiteres ausgeführt.
Das ist vorteilhaft, weil dadurch keine Signalisierung zum Einbuchen
der Kommunikationseinrichtung in das WLAN-Kommunikationsnetzwerk
benötigt
wird. Dadurch wird die betroffene WLAN-Funkzelle und damit das betroffene WLAN-Kommunikationsnetzwerk
und das angeschlossene UMTS-Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk mit weniger zu übertragenden
Daten belastet, wodurch mehr Ressourcen für andere Nutzer zur Verfügung stehen
und der Energieverbrauch der betroffenen Kommunikationseinrichtung,
beispielsweise auch der Akkumulator des betroffenen Kommunikationsendgeräts, wird
geschont. Ein weiterer Vorteil ist die gewährleistete Service-Kontinuität aufgrund eines
nicht durchgeführten
Handovers eines sich zu schnell bewegenden Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts (allgemein
einer Kommunikationseinrichtung) welches ein Handover zu einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
noch geschafft hätte,
aber nicht mehr zu dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk hätte zurückkehren
können.
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Beispielhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
Ausgestaltungen der Erfindung betreffen sowohl das Verfahren zum
Anmelden einer Kommunikationseinrichtung in einem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
als auch die Kommunikationseinrichtung.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung wird als das Anmeldekriterium der Ablauf
einer vorgegebenen Zeitdauer nach erfolgter Ermittlung, dass sich
die Kommunikationseinrichtung in einem Versorgungsbereich des WLAN-Kommunikationsnetzwerks befindet,
verwendet. Anders ausgedrückt
bedeutet dies, dass nach erfolgtem Erfassen, dass sich die Kommunikationseinrichtung
in einem Versorgungsbereich des WLAN-Kommunikationsnetzwerks befindet,
das Starten des Einbuch-Vorgangs (Anmeldevorgangs) um eine vorgegebene
Zeitdauer verzögert wird,
ohne dass andere Parameter hinsichtlich der Entscheidung, ob der
Anmeldevorgang gestartet wird oder nicht, ausgewertet werden oder
berücksichtigt werden
müssen.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung wird als das Anmeldekriterium
eine Angabe über
die Bewegung der Kommunikationseinrichtung, beispielsweise eine
Angabe über
die Bewegungsgeschwindigkeit der Kommunikationseinrichtung, verwendet.
Anders ausgedrückt
basiert das Anmeldekriterium gemäß dieser
Ausgestaltung der Erfindung auf der Geschwindigkeit der Kommunikationseinrichtung
(beispielsweise des UMTS-Kommunikationsendgeräts, User Equipment, UE), beziehungsweise einem
geschwindigkeitsabhängigen
Parameter, in dem Moment, in dem die Kommunikationseinrichtung einen
Einbuchversuch, anders ausgedrückt
einen Anmeldevorgang in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk vornehmen
möchte.
Wenn die Geschwindigkeit oder der geschwindigkeitsabhängige Parameter
einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, nämlich beispielsweise
einen Schwellenwert, der das Anmeldekriterium repräsentiert,
wird der Einbuchversuch und damit der Anmeldevorgang in das WLAN-Kommunikationsnetzwerk als
unnötig klassifiziert
und wird folglich nicht durchgeführt.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als
das Anmeldekriterium eine Angabe über die Bewegung der Kommunikationseinrichtung
relativ zu einem Referenzort verwendet wird, wobei beispielsweise
als Referenzort ein WLAN-Zugangspunkt (WLAN Access Point) verwendet
wird.
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Anders
ausgedrückt
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit der Kommunikationseinrichtung
in Relation zu einem jeweiligen WLAN-Kommunikationsnetzwerk-Access-Point
bestimmt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Anmeldekriterium
keine Einwahlversuche unterbindet, wenn sowohl die Kommunikationseinrichtungen als
auch der WLAN-Zugangspunkt
in Bewegung sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der WLAN-Zugangspunkt
und die Kommunikationseinrichtung sich in demselben Fahrzeug befinden,
und damit mit derselben Geschwindigkeit fortbewegen.
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Das
Anmeldekriterium kann eine Angabe über die Verschiebung der Trägerfrequenz
eines WLAN-Trägersignals
oder eine Angabe über
eine zeitliche Verschiebung der Signalstärke eines WLAN-Trägersignals
enthalten. Anders ausgedrückt kann
gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung die Geschwindigkeit der Kommunikationseinrichtung
anhand einer Verschiebung der Trägerfrequenz
des WLAN-Pilotsignals bestimmt werden oder aus der zeitlichen Änderung
der Empfangsfeldstärke
des WLAN-Pilotsignals.
Dies ist besonders vorteilhaft, weil diese Messungen ohne großen zusätzlichen Aufwand
mit jedem WLAN-Client,
d.h. mit jeder WLAN-Kommunikationseinheit, möglich sind.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die
Bewegung der Kommunikationseinrichtung unter Verwendung eines Global
Positioning Systems ermittelt wird (GPS) allgemein unter Verwendung
eines Sattelitengestützten Ortungssystems,
anders ausgedrückt
unter Verwendung eines Positionsbestimmungs-Verfahrens wie beispielsweise
GPS oder A-GPS.
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Die
Kommunikationseinrichtung kann zu Beginn des Verfahrens in einem
Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise in einem zellularen Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk
wie GSM oder UMTS, angemeldet sein.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist das WLAN-Kommunikationsnetzwerk gemäß einem
IEEE 802.11-Kommunikationsstandard
oder gemäß einem
HIPERLAN-Kommunikationsstandard eingerichtet.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk gemäß einem
Mobilfunk-Kommunikationsstandard mindestens
der zweiten Generation eingerichtet, alternativ oder zusätzlich gemäß einem
Mobilfunk-Kommunikationsstandard der dritten Generation, beispielsweise
gemäß einem
UMTS-Mobilfunk-Kommunikationsstandard.
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In
einer Ausgestaltung der Kommunikationseinrichtung weist diese eine
Bewegungsermittlungseinheit auf zum Ermitteln der Bewegung der Kommunikationseinrichtung
und die Prüfeinheit
ist derart eingerichtet, dass sie als das Anmeldekriterium die ermittelte
Bewegung der Kommunikationseinrichtung verwendet.
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Die
WLAN-Kommunikationseinheit kann gemäß einem IEEE 802.11-Kommunikationsstandard oder
gemäß einem
HIPERLAN-Kommunikationsstandard
eingerichtet sein. In der Kommunikationseinrichtung kann ferner
eine Zellular-Mobilfunk-Kommunikationseinheit
zum Kommunizieren mit einem zellularen Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk
gemäß einem entsprechenden
Mobilfunk-Kommunikationsstandard, beispielsweise gemäß einem Mobilfunk-Kommunikationsstandard
mindestens der zweiten Generation, eingerichtet sein.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die
zellulare Mobilfunk-Kommunikationseinheit
gemäß einem
Mobilfunk-Kommunikationsstandard
der dritten Generation eingerichtet ist, beispielsweise gemäß einem UMTS-Mobilfunk-Kommunikationsstandard.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen für den Fall,
dass ein Einbuchversuch, d.h. ein Anmeldevorgang nicht automatisch
ausgeführt
wurde, weil er aufgrund des Nichterfüllens des Anmeldekriteriums
als unnötig klassifiziert
wurde, die Möglichkeit
vorgesehen ist, das der Nutzer das Einbuchen beziehungsweise das Starten
des Anmeldevorgangs, von Hand, d.h. manuell, auslöst. Beispielsweise
kann in diesem Fall der Nutzer von der Kommunikationseinrichtung,
beispielsweise von dem UE aufgefordert werden, das Einbuchen durch
einen Knopfdruck bei der Kommunikationseinrichtung auszulösen.
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Somit
betrifft ein Aspekt der Erfindung eine Prozedur zum Einbuchen in
ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk. Es kann beispielsweise in den folgenden
Fällen
angewendet werden:
- • wenn ein WLAN-fähiges Kommunikationsendgerät, das keine
aktive Kommunikationsverbindung besitzt, sich in ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk
einbuchen möchte;
- • wenn
ein WLAN-fähiges
Kommunikationsendgerät,
das keine aktive Kommunikationsverbindung besitzt, sich über ein
WLAN-Kommunikationsnetzwerk in sein Heimat-Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk
(HPLMN, Home Public Land Mobile Network) einbuchen möchte; und/oder
- • wenn
ein WLAN-fähiges
Kommunikationsendgerät,
das eine aktive Daten-Kommunikationsverbindung unter Verwendung
eines Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerkes, beispielsweise UMTS, in sein
HPLMN führt,
und ein automatisches Handover zur Weiterführung der Kommunikationsverbindung über ein
WLAN-Kommunikationsnetzwerk einleiten möchte.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es für den Fall, dass das Anmeldekriterium nicht
erfüllt
ist und somit der Anmeldevorgang nicht gestartet wird, vorgesehen,
zu überprüfen, ob
ein zweites Anmeldekriterium erfüllt
ist und den Anmeldevorgang dann zu starten, wenn das zweite Anmeldekriterium
erfüllt
ist. Ist das zweite Anmeldekriterium nicht erfüllt, wird der Anmeldevorgang
nicht gestartet.
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Das
zweite Anmeldekriterium kann der Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer
nach erfolgter Überprüfung des
Anmeldekriteriums mit negativem Ausgang, sein. Als ein anderes zweites
Anmeldekriterium kann vorgesehen sein ein anderer Schwellenwert
des an sich gleichen Parameters, der überprüft wird, beispielsweise bei
einem geschwindigkeitsabhängigen
Parameter anschaulich das Kriterium, dass sich die Kommunikationseinrichtung
mit einer geringeren Geschwindigkeit (beispielsweise wiederum bezogen
auf einen Referenzort, der jedoch nicht unbedingt derselbe Referenzort
sein muss (aber derselbe sein kann), wie bei der ersten Überprüfung des
Anmeldekriteriums)bewegt als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert,
der beispielsweise niedriger gewählt
ist als der Schwellenwert des Anmeldekriteriums.
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Ferner
kann für
den Fall, dass sich die Kommunikationseinrichtung in einem Fahrzeug,
beispielsweise in einem Auto oder in einem Lastkraftwagen befindet,
ohnehin schon in dem Fahrzeug befindende Einheiten, beispielsweise
zur Positionsbestimmung (beispielsweise ein GPS-Empfänger) im
Rahmen der Erfindung verwendet werden, womit die Kommunikationseinrichtung
sehr kostengünstig
realisiert werden kann. In diesem Fall weist die Kommunikationseinrichtung
entsprechende Schnittstellen auf, die eine Kommunikation der Kommunikationseinrichtung
mit der jeweiligen Kommunikationseinrichtungs-externen Einheit,
somit beispielsweise mit dem GPS-Empfänger des Fahrzeugs, derart
ermöglicht,
dass die Kommunikationseinrichtung die gewünschten Daten von der Einheit
erhält.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Skizze eines Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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2 ein
Nachrichtenflussdiagramm, in welchem die einzelnen Schritte eines
Ausführungsbeispiels
der Erfindung dargestellt sind.
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1 zeigt
ein Kommunikationssystem 100 mit einem UMTS-Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk 101,
von welchem aus Gründen
der übersichtlichen
Darstellung lediglich eine Basisstation (NodeB) 102 dargestellt
ist sowie das Home Public Land Mobile Network 103. Nicht
dargestellt, aber in dem Kommunikationssystem 100 vorgesehen
sind die entsprechenden Einheiten des UMTS-Mobilfunk-Zugangsnetzwerks
(UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN) sowie die entsprechenden
Einheiten des Kernnetzwerks (Core Network, CN) sowie eine beliebige
Anzahl weiterer Basisstationen und Kommunikationsendgeräte (User
Equipments, UE).
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Ferner
ist in 1 ein WLRN-Kommunikationsnetzwerk 104 dargestellt,
wobei auch in diesem Fall zur einfacheren Darstellung lediglich
eine WLAN-Zelle dargestellt ist, und damit einen Versorgungsbereich,
welcher von einem WLAN-Zugangspunkt 105 (WLAN
Access Point, auch bezeichnet als WLAN Hot Spot) dargestellt ist.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass grundsätzlich eine
beliebige Anzahl von Versorgungsbereichen unterschiedlicher WLAN-Kommunikationsnetzwerke mit
einer beliebigen Anzahl von WLAN Access Points vorgesehen sein kann.
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1 zeigt
ferner eine Mobilfunk-Kommunikationseinrichtung 106, welche
versehen ist einerseits mit einer UTMTS-Kommunikationseinheit zur Kommunikation
mit der UMTS-Basisstation 102 über eine
UMTS-Luft-Kommunikationsverbindung 107 mittels der Luftschnittstelle
Uu.
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Ferner
weist das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 eine WLAN-Kommunikationseinheit
auf zur Kommunikation gemäß dem WLAN-Kommunikationsstandard
IEEE 802.11 (alternativ oder zusätzlich
gemäß HIPERLAN).
Anders ausgedrückt bedeutet
dies, dass das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 eine Mobilfunk-Kommunikationsverbindung
zu dem WLAN Access Point 105 aufbauen kann.
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Ferner
weist das WLAN-Kommunikationsendgerät 106 einen Speicher
sowie einen Mikroprozessor auf, die derart eingerichtet sind, dass
die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchführbar sind
und die entsprechend dafür
erforderlichen Daten gespeichert werden können.
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Es
wird im Folgenden davon ausgegangen, dass das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 eine
Kommunikationsverbindung in sein HPLMN mittels der UMTS-Basisstation 102 aufgebaut
hat und sich das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 in den Vorsorgungsbereich 104 des
WLAN-Zugangspunktes 105 hineinbewegt und kurze Zeit später wieder
aus diesem herausbewegt, wie mittels eines Pfeils 108 in 1 symbolisch
dargestellt ist.
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Wie
in 2 in einem Nachrichtenflussdiagramm 200 dargestellt
ist, wird von dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 bei
einer aufgebauten UMTS- Kommunikationsverbindung
mit seinem HPLMN das folgende Verfahren durchgeführt.
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Es
wird davon ausgegangen, dass das WLAN-Kommunikationsendgerät 106 in einem Fahrzeug
(nicht gezeigt) angeordnet ist und das Fahrzeug sich mit einer Geschwindigkeit
von mehr als 5 km/h fortbewegt.
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Wie
oben beschrieben bewegt sich das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 mit der WLAN-Kommunikationseinheit
in das Versorgungsgebiet des WLAN-Zugangspunktes 105 und
damit in das WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104 hinein. Ohne
das im Folgende beschriebene Verfahren und der Berücksichtigung
des im Folgenden beschriebenen Entscheidungskriteriums würde gemäß dem Stand
der Technik die WLAN-Kommunikationseinheit nun automatisch eine
Anfrage für
ein Handover der bestehenden Kommunikationsverbindung 107 an das
WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104 senden.
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Nachdem
die WLAN-Kommunikationseinheit in dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 die Verfügbarkeit
eines WLAN-Kommunikationsnetzes 104 erkannt
hat (Schritt 201) werden, wie im Folgenden näher erläutert, die
für die
Bewertung des Anmeldekriteriums erforderlichen Parameter gemessen
beziehungsweise ermittelt (Schritt 202).
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Im
Rahmen dieser Parameterberechnung wird somit vor Durchführung der
Einbuchprozedur, das heißt
vor dem Starten des Anmeldevorgangs, von dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 und
insbesondere von der WLAN-Kommunikationseinheit bestimmt:
- • Mindestens
zweimal in einem bestimmten vorgegebenen zeitlichen Abstand, beispielsweise
alle zwei Sekunden, die Empfangsfeldstärke des WLAN-Pilotsignals;
ferner wird die Differenz der beiden Messungen berechnet, beispielsweise –50 dBm – (–40 dBm)
= 10 dBm. Aus der Differenz (in diesem Beispiel 10 dBm) wird von
der WLAN-Kommunikationseinheit
mit dem zeitlichen Abstand der Wert der zeitlichen Änderung
der Empfangsfeldstärke
bestimmt, beispielsweise gemäß dieser
Ausführungsform
10 dBm/2s = 5 dBm/s.
- • Alternativ
wird die Abweichung der Trägerfrequenz
des empfangenen WLAN-Pilotsignals von einem vorgegebenen Sollwert,
beispielsweise 5 Hz, bestimmt.
- • Gemäß einer
anderen alternativen Ausführungsform
der Erfindung wird mittels Positionsbestimmung unter Verwendung
von GPS oder mittels eines anderen Positionsbestimmungs-Verfahrens die
aktuelle Geschwindigkeit des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 106 bestimmt,
beispielsweise eine Geschwindigkeit von 5 km/h.
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Gemäß einem
der obigen alternativen berechneten Wert wird mit einem vorgegebenen
bestimmten Schwellenwert, beispielsweise 4 dBm/s (bei Bestimmung
der Empfangsfeldstärke
des WLAN-Pilotsignals)
oder 4 Hz bei Bestimmung der Abweichung der Trägerfrequenz) oder 4 km/h (bei
einer Bestimmung der momentanen Geschwindigkeit mittels eines Positionsbestimmungs-Verfahrens), verglichen.
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Dies
geschieht entweder in dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 beziehungsweise
der WLAN-Kommunikationseinheit
oder in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104.
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Erfolgt
der Vergleich mit dem Schwellenwert, allgemein das Überprüfen, ob
das Anmeldekriterium erfüllt
ist (Anmeldekriterium ist beispielsweise das Überprüfen, ob der Schwellenwert überschritten
ist oder nicht) in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104,
beispielsweise in dem WLAN Hotspot 105, so werden die von
den Mobilfunk- Kommunikationsendgerät 106 beziehungsweise
der WLAN-Kommunikationseinheit
berechneten Werte zu dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104 gesendet
mittels einer Assoziierungs-Anfragenachricht 203, in welcher
die ermittelten Parameter enthalten sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann der Vergleich mit dem Schwellenwert, allgemein
das Überprüfen, ob
das Anmeldekriterium erfüllt
ist (Anmeldekriterium ist beispielsweise das Überprüfen, ob der Schwellenwert überschritten ist
oder nicht) in dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk 101,
beispielsweise in dem HPLMN 103 erfolgen.
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Die
Entscheidung seitens des WLAN-Kommunikationsnetzwerks 104 ist
besonders vorteilhaft, weil weitere Kriterien zur Entscheidung hinzugezogen
werden können,
anders ausgedrückt,
das Anmeldekriterium weitere Aspekte als die von der WLAN-Kommunikationseinheit
beziehungsweise allgemein dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 bestimmten
Parameter, berücksichtigt
werden können,
beispielsweise wenn es sich um ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104 mit
einer sehr großen
Flächenabdeckung
handelt. In diesem Fall könnte
der Schwellenwert als Anmeldekriterium jeweils höher gewählt werden, da sich bei einem
großen
Versorgungsbereich das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 mit
jeweils einer längere
Zeitdauer in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk 104 befindet,
so dass auch ein Einbuchen bei einer größeren Geschwindigkeit des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 106 und
damit der WLAN-Kommunikationseinheit möglich und sinnvoll ist.
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Wie
in 2 dargestellt ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung von dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk,
gemäß dieser Ausführungsform
von dem WLAN Access Point 105 unter Verwendung der ihm übermittelten
Parameter ein Vergleich mit dem vorgegebenen Anmeldekriterium vorgenommen
(Schritt 204) und es wird eine Entscheidung getroffen,
ob ein Einbuchen von der WLAN-Kommunikationseinheit
in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk 105 stattfinden soll
oder nicht.
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Wenn,
wie in diesem Beispiel angenommen, der jeweils berechnete Wert größer ist
als der Schwellenwert, dann gilt der geplante Einbuchversuch (Anmeldevorgang)
als unnötig
und wird nicht automatisch ausgeführt.
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Falls
das WLAN-Kommunikationsnetzwerk 105 diese Entscheidung
in Schritt 204, ob ein Anmeldevorgang gestartet werden
soll oder nicht, getroffen hat, so wird dies der WLAN-Kommunikationseinheit in
dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 mittels einer
Assoziierung-Antwortnachricht 205, welche von dem WLAN-Zugangspunkt 105 zu
der WLAN-Kommunikationseinheit 106 übermittelt
wird, signalisiert.
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Das
Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 gibt
nun unter Steuerung der WLAN-Kommunikationseinheit einen kurzen
Signalton an den Benutzer des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 106 aus und zeigt
beispielsweise in seiner Anzeigeeinheit (Display) den Text „Zu hohe
Geschwindigkeit für
die Nutzung des WLAN-Kommunikationsnetzes.
Trotzdem einbuchen?" an.
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Das
Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 weist
gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung zwei in dem Display dargestellte Softkeys auf, welche
zur Auswahl durch den Benutzer dargestellt werden, wobei eine erste
Soft-Taste zur Auswahl einer Entscheidung „Ja" und eine zweite Soft-Taste zur Auswahl
einer Entscheidung „Nein" enthalten ist.
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Anders
ausgedrückt
bedeutet dies, dass bei Auswahl der Soft-Taste mit „Ja" durch den Benutzer die WLAN-Kommunikationseinheit
dies erkennt und einen Einbuchvorgang „Anmeldevorgang" in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk,
d.h. bei dem WLAN-Zugangspunkt 105 startet. Entscheidet
sich jedoch der Benutzer dazu, keinen Einbuchversuch in dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
vorzunehmen, sondern seine UMTS-Mobilfunkverbindung 107 aufrecht
zu erhalten, so wählt
der Benutzer die zweite Softtaste aus und die WLAN-Kommunikationseinheit nimmt
keinen Einbuchversuch vor, d.h. anders ausgedrückt, startet keinen Anmeldevorgang
zum Anmelden der WLAN-Kommunikationseinheit 106 in dem
WLAN-Kommunikationsnetz 104.
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Anders
ausgedrückt
bedeutet dies, dass gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung aufgrund der zu hohen Geschwindigkeit des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 106 entschieden
wurde, dass der Einbuchversuch unnötig ist und auch der Benutzer
keinen manuellen Einbuchvorgang in dem WLAN-Kommunikationsnetz 104 auswählt.
-
Damit
behält
das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 106 die Daten-Kommunikationsverbindung über die
UMTS-Kommunikationsverbindung 107 mit
der UMTS-Basisstation 102 und darüber mit dem HPLMN bei und führt kein
Handover zu dem WLAN-Kommunikationsnetz durch.
-
Zusammenfassend
ist insbesondere auf folgende Aspekte der Erfindung hinzuweisen:
- • Es
ist ein Verfahren zur Bewertung der Notwendigkeit eines Einbuchversuchs
in ein WLAN-Kommunikationsnetz vorgesehen, bevor eine WLAN-Kommunikationseinheit
diesen Einbuchversuch in das WLAN-Kommunikationsnetz vornimmt. Die
Bedingung zum Einbuchen, d.h. das Anmeldekriterium, ist beispielsweise
abhängig von
der Geschwindigkeit des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts (UE)
oder einem geschwindigkeitsabhängigen
Parameter zum Zeitpunkt des geplanten Einbuchversuchs.
- • Die
Geschwindigkeit des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts wird
beispielsweise aus dem WLAN-Pilotsignal bestimmt, beispielsweise
durch Berechnung der Frequenzverschiebung des WLAN-Trägersignals
oder aus der zeitlichen Änderung
der Signalstärke.
- • Die
WLAN-Kommunikationseinheit, das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät oder das WLAN-Kommunikationsnetzwerk
oder auch das UMTS-Kommunikationsnetzwerk
(d.h. das WLAN oder beispielsweise das PLMN) können über die Sinnhaftigkeit des
Einbuchversuchs entscheiden.
-
In
diesem Dokument ist folgende Veröffentlichung
zitiert:
- [1] TR 22.934 Feasibility study on 3GPP system
to Wireless Local Area Network (WLAN) interworking (Release 6),
Kapitel 6.5,
- erhältlich
im Internet unter der URL-Adresse:
http://www.3gpp.org/ftp/Specs/latest/Rel-6/22_series/22934-620.zip
-
- 100
- Kommunikationssystem
- 101
- UMTS-Kommunikationsnetzwerk
- 102
- UMTS-Basisstation
- 103
- HPLMN
- 104
- WLAN-Kommunikationsnetzwerk
- 105
- WLAN-Zugangspunkt
- 106
- Mobilfunk-Kommunikationsendgerät
- 107
- UMTS-Kommunikationsverbindung
- 108
- Pfeil
- 200
- Nachrichtenflussdiagramm
- 201
- WLAN-Verfügbarkeit
erkannt
- 202
- Parameter
berechnen
- 203
- Assoziierungs-Anfrage-Nachricht
- 204
- Parameter
vergleichen, Entscheidungen treffen
- 205
- Assoziieruns-Antwortnachricht