DE102005053783A1 - Verfahren zum Betreiben eines mobilen Kommunikationssystems und entsprechendes mobiles Kommunikationssystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines mobilen Kommunikationssystems, welches eine Vielzahl von Funkzellen und mindestens ein mobiles Kommunikationsendgerät mit Teilnehmeridentifikationsmodul umfasst, wobei der Betrieb in Abhängigkeit vom Aufenthaltsort des Kommunikationsendgeräts erfolgt. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Teilnehmergebiet innerhalb eines durch das Mobilkommunikationssystem abgedeckten geographischen Gesamtgebietes festgelegt und diejenigen Funkzellen ermittelt, die zumindest teilweise innerhalb des Teilnehmergebietes liegen. Die Zellenidentifikationen der ermittelten Funkzellen werden an das Kommunikationsendgerät und Teilnehmeridentifikationsmodul des Teilnehmers übermittelt und dort gespeichert. Es erfolgt nun ein Vergleich auf Übereinstimmung der Zellenidentifikationen der das Kommunikationsendgerät aktuell versorgenden Funkzellen mit den im Teilnehmeridentifikationsmodul gespeicherten Zellenidentifikationen, wobei zutreffendenfalls in eine dem Teilnehmergebiet zugeordnete, spezielle Betriebsart gewechselt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Kommunikationssystems, welches eine Vielzahl von Funkzellen und mindestens ein mobiles Kommunikationsendgerät mit Teilnehmeridentifikationsmodul umfasst, in Abhängigkeit vom Aufenthaltsort des Kommunikationsendgeräts. Die Erfindung betrifft auch ein mobiles Kommunikationssystem zur Durchführung des Verfahrens.
  • Im Mobilfunk ist es bekannt, den Mobilfunkteilnehmern ein individuelles Teilnehmergebiet, die sogenannte Heimatzone („Homezone"), zuzuordnen. Die Heimatzone entspricht einem definierten geographischen Gebiet, meist die engere Umgebung um den Wohnort des Mobilfunkteilnehmers, in welchem der Teilnehmer zu besonders günstigen Konditionen telefonieren kann. Dabei ist es vorgesehen, dem Teilnehmer den Aufenthalt innerhalb der Heimatzone auf dem Kommunikationsendgerät anzuzeigen, beispielweise in Form eines Heimatzonen-Symbols. Wird dieses Heimatzonen-Symbol am Endgerät angezeigt, so weiß der Teilnehmer, dass er zu einem günstigeren Tarif telefonieren kann. Die bekannten Verfahren setzen auf geographische Daten, die über CBC (cell broadcast) ausgestrahlt, im Endgerät ausgewertet und mit der geographischen Position des Wohnortes des Teilnehmers verglichen werden. Es werden geographische Positionsdaten von Basisstationen (Funkfeststationen) des Mobilfunksystems ausgestrahlt. Diese Lösung ist technisch aufwändig, da im Endgerät eine Übereinstimmung der geographischen Position der Basisstation mit den Gebietsdaten der Heimatzone geprüft werden muss.
    •
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein mobiles Kommunikationssystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, das eine einfache und sichere Prüfung erlaubt, ob ein Kommunikationsendgerät sich in einem bestimmten Teilnehmergebiet aufhält, wobei zutreffendenfalls entsprechende Aktionen initiiert werden sollen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
  • Erfindungsgemäß wird mindestens ein Teilnehmergebiet innerhalb eines durch das Mobilkommunikationssystem abgedeckten geographischen Gesamtgebietes festgelegt und diejenigen Funkzellen ermittelt, die zumindest teilweise innerhalb des Teilnehmergebietes liegen. Die Zellenidentifikationen der ermittelten Funkzellen werden an das Kommunikationsendgerät und Teilnehmeridentifikationsmodul des Teilnehmers übermittelt und dort gespeichert. Es erfolgt nun ein Vergleich auf Übereinstimmung der Zellenidentifikationen der das Kommunikationsendgerät aktuell versorgenden Funkzellen mit den im Teilnehmeridentifikationsmodul gespeicherten Zellidentifikationen, wobei zutreffendenfalls in eine dem Teilnehmergebiet zugeordnete, spezielle Betriebsart gewechselt wird.
  • Die Erfindung ermöglicht die Visualisierung des Aufenthaltes in frei definierbaren geographischen Arealen, auch bezeichnet als Teilnehmergebiete, eines mobilen Kommunikationsnetzes auf einem mobilen Endgerät ohne Verwendung des Cell Broadcast Dienstes. Es wird keine Aussendung von speziellen geographischen Standortdaten der Basisstationen benötigt, wie dies bei anderen bekannten Verfahren der Fall ist, z.B. Aussendung der geographischen Position der Basisstation über Cell Broadcast.
  • Weiterhin können mit der Erfindung ohne technischen Mehraufwand beliebig viele geographisch unterschiedliche Teilnehmergebiete definiert werden, da die Basisstationen nicht in einem zusammenhängenden Bereich liegen müssen.
  • Dies ist mit der herkömmlichen Technik über Cell Broadcast und Aussendung von geographischen Koordinaten nur möglich, wenn der Programmcode (Applet) auf dem Endgerät bzw. dem Teilnehmeridentitätsmodul mehrere geographische Zonen unterstützt.
    •
  • Nachfolgen wird ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Systems und dessen wichtigste Komponenten.
  • 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt der Zellenstruktur eines zellularen Mobilkommunikationsnetzes mit zwei definierten Teilgebieten.
  • Wie man in 2 erkennt, umfasst ein zellulares Mobilkommunikationssystem eine Vielzahl von Funkzellen C1-C11. Jede Funkzelle C1-C11 wird von mindestens einer Basisstation (Funkfeststation) mit Funksignalen versorgt. Die Basisstationen sind durch einen schwarzen Punkt innerhalb jeder Funkzelle dargestellt.
  • Die erfinderische Lösung besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen:
    • 1. Vorausberechnung der benötigten geographischen Daten: Pro Teilnehmer erfolgt eine Vorausberechnung geographischer Lokationen, d.h. welches Endgerät soll in welchem Zellenbereich eine geographische Visualisierung anzeigen. Die Zellenbereiche müssen nicht zusammenhängend sein.
    • 2. Visualisierung am Kommunikationsendgerät: Der Aufenthalt des Kommunikationsendgerät in einem definierten Teilnehmergebiet wird geprüft und dem Teilnehmer angezeigt.
  • 1. Berechnung der geographischen Daten
  • Mit Bezug auf 1, erfolgen die notwendigen geographischen Berechnungen offline in einem Netzelement 1 des Kommunikationssystems. Jeder Mobilfunkteilnehmer kann persönliche Teilnehmergebiete definieren, in denen er zu besonderen Konditionen kommunizieren kann bzw. besondere Kommunikationsdienste in Anspruch nehmen kann. Ein solches Teilnehmergebiet soll beispielsweise in der Umgebung des Wohnortes eines Teilnehmers eingerichtet werden.
  • Mit Bezug auf 2 sei der Wohnort eines Teilnehmers definiert durch den geographischen Punkt P1. Das zugeordnete Teilgebiet wird nun vom Netzbetreiber als Kreisfläche mit dem Mittelpunkt P1 und einem vorgegebenen Radius r1 definiert. Im Netzelement 1 werden nun anhand von Netzwerkplanungskarten relevante Mobilfunkzellen für das gewünschte Teilnehmergebiet identifiziert, das heißt diejenigen Funkzellen, die zumindest teilweise in der Kreisfläche P1, r1 liegen. Im dargestellten Beispiel sind das die Funkzellen C2, C4 und C5. Es werden nun die dazugehörigen Zellidentifikationen (cell IDs) CID2, CID4 und CID5 ermittelt. Das für den Teilnehmer ermittelte Teilnehmergebiet, definiert durch die Funkzellen C2, C4 und C5 mit den Zellenidentifikationen CID2, CID4 und CID5, wird zusammen mit anderen Teilnehmerdaten in einer Datenbank 2 gespeichert. Die ermittelten Zellenidentifikationen CID2, CID4 und CIDS werden dann über das Basisstationssubsystem 3 (BSS) des mobilen Kommunikationsnetzes über die Luftschnittstelle (OTA: over the air) auf das Kommunikationsendgerät 4 und das Teilnehmeridentifikationsmodul 5 (SIM-Karte) des Teilnehmers übertragen und dort gespeichert.
  • Die Datenbank 2 enthält Daten von allen Teilnehmern, für die ein Teilnehmergebiet eingerichtet wurde, die zugehörigen Zellenidentifikationen und eine Information, ob der Download zu der SIM-Karte 5 des Teilnehmers erfolgreich war.
  • Die Übertragung der Zellenidentifikationen kann wiederholt werden, falls das Kommunikationsendgerät 4 bzw. die SIM-Karte 5 vorübergehend nicht erreicht werden kann. Das Basisstationssubsystem 3 bekommt von der SIM-Karte 5 eine Rückmeldung, wenn der Download erfolgreich war, die an das Netzelement 1 übermittelt wird.
  • Bevor der Dienst genutzt werden kann, ist einmalig pro Teilnehmer ein Download einer SIM-Applikation zur Darstellung von geographischen Informationen notwendig. Diese Applikation wird als ausführbarer Programmcode vom Netzelement 1 über das Basisstationssubsystem 3 an das Kommunikationsendgerät 4 und die SIM-Karte 5 übertragen und dort ausgeführt.
  • 2. Visualisierung
  • Auf der SIM-Karte 5 überprüft die SIM-Applikation permanent, in welcher Funkzelle sich das Endgerät 4 augenblicklich aufhält. In bekannter Weise sendet jede Basisstation in der von ihr versorgten Funkzelle permanent eine eindeutige Zellenidentifikation aus, die von Kommunikationsendgerät 4 empfangen und ausgewertet werden kann. Die SIM-Karte 5 überprüft nun, ob die Zellenidentifikation der aktuellen Funkzelle, beispielsweise Funkzelle C2 mit CID2, mit einer der gespeicherten, dem Teilnehmergebiet zugeordneten Zellenidentifikationen CID2, CID4, CID5 übereinstimmt. Bei Übereinstimmung erfolgt eine Visualisierung in Form eines Symbols 6 und/oder eines Textes 7 auf dem Display des Kommunikationsendgeräts 4 (2). Der Teilnehmer wird somit darüber informiert, dass er sich in seinem persönlichen Teilnehmergebiet aufhält. Zusätzlich oder alternativ zur Visualisierung kann auch ein akustisches Signal 8 an den Teilnehmer ausgegeben werden.
  • Das SIM-Applikation überprüft sowohl bei jedem Einbuchen des Kommunikationsendgeräts im Kommunikationsnetz als auch bei jeder Änderung des Aufenthaltsortes des Kommunikationsendgeräts 4 die aktuellen Zellenidentifikationen, in denen das Endgerät momentan eingebucht ist, mit den auf der SIM-Karte 5 gespeicherten Zellenidentifikationen. Stimmen diese überein, beginnt die Visualisierung. Stimmen sie nicht mehr überein, endet die Visualisierung (im Beispiel: in den Zellen C2, C4, C5 leuchtet das Symbol, in allen anderen Zellen ist es ausgeschaltet).
  • Erfindungsgemäß können pro Teilnehmer nicht nur ein Teilnehmerbereich sondern mehrere Teilnehmerbereiche definiert werden. In 2 ist ein weiterer Teilnehmerbereich P2, r2 dargestellt, der der Funkzelle C11 mit der Zellenidentifikation CID11 zugeordnet ist.
  • Alle verwendeten Funktionen sind Standard SIM-Toolkit Funktionen, so dass am Kommunikationengerät oder der SIM-Karte keine technischen Änderungen vorgenommen werden müssen.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Betreiben eines mobilen Kommunikationssystems, welches eine Vielzahl von Funkzellen (C1-C11) und mindestens ein mobiles Kommunikationsendgerät (4) mit Teilnehmeridentifikationsmodul (5) umfasst, in Abhängigkeit vom Aufenthaltsort des Kommunikationsendgeräts, mit den Schritten: a) Festlegen mindestens eines Teilnehmergebietes (P1, r1) innerhalb eines durch das Mobilkommunikationssystem abgedeckten geographischen Gesamtgebietes; b) Ermitteln derjenigen Funkzellen, die zumindest teilweise innerhalb des Teilnehmergebietes liegen; c) Übermitteln der Zellenidentifikationen (CID) der ermittelten Funkzellen an das Kommunikationsendgerät (4) und Teilnehmeridentifikationsmodul (5); d) Speichern der Zellenidentifikationen im Teilnehmeridentifikationsmodul; e) Vergleich auf Übereinstimmung der Zellenidentifikationen der das Kommunikationsendgerät aktuell versorgenden Funkzellen mit den im Teilnehmeridentifikationsmodul gespeicherten Zellidentifikationen; und f) Wechsel in eine dem Teilnehmergebiet zugeordnete, spezielle Betriebsart, falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen einer aktuellen Zellenidentifikation mit mindestens einer gespeicherten Zellidentifikationen ergibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der speziellen Betriebsart eine Benutzerinformation über den Aufenthalt des Kommunikationsendgerätes (4) im Teilnehmergebiet durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerinformation durch eine visuelle Anzeige (6; 7) auf einem Display des Kommunikationsendgerätes erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerinformation durch ein vom Kommunikationsendgerät (4) abgegebenes akustisches Signal (8) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere nicht zusammenhängende Teilnehmergebiete (P1, r1; P2, r2) definiert werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a), b) und c) in / von mindestens einem Netzelement (1) des Kommunikationssystems durchgeführt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte d), e) und f) vom Kommunikationsendgerät (4) und/oder dem Teilnehmeridentifikationsmodul (5) durchgeführt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Schritte d), e) und f) ein Programmcode verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode vom Kommunikationssystem über das Kommunikationsendgerät (4) an das Teilnehmeridentifikationsmodul (5) übermittelt wird, der vom Teilnehmeridentifikationsmodul abgearbeitet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte e) und f) zumindest bei jedem Einbuchen des Kommunikationsendgeräts (4) in das Kommunikationssystem und bei jedem Wechsel des Aufenthaltsorts des Kommunikationsendgerätes von einer Funkzelle in eine andere Funkzelle durchgeführt werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenidentifikation durch einen Zell-Identifier, CID, und/oder einen Location Area Identifier, LAI, bestimmt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der speziellen Betriebsart eine Nutzung bestimmter, der Betriebsart zugeordneten Kommunikationsdienste und Kommunikationstarife vorgesehen ist.
  13. Mobiles Kommunikationssystem umfassend eine Vielzahl von Funkzellen (C1-C11) und mindestens ein Kommunikationsendgerät (4) mit einem Teilnehmeridentifikationsmodul (5), wobei das Kommunikationssystem im Abhängigkeit vom Aufenthaltsort des Kommunikationsendgeräts betrieben wird, umfassend: a) Mittel zum Festlegen mindestens eines geographischen Teilnehmergebiets (P1, r1) innerhalb eines durch das Mobilkommunikationssystem abgedeckten geographischen Gesamtgebietes; b) Mittel zum Ermitteln derjenigen Funkzellen, die zumindest teilweise innerhalb des Teilnehmergebiets liegen; c) Mittel zum Übermitteln der Zellenidentifikationen (CID) der ermittelten Funkzellen an das Kommunikationsendgerät; d) Mittel zum Speichern der Zellenidentifikationen im Teilnehmeridentifikationsmodul; e) Mittel zum Vergleichen der Zellenidentifikationen der das Kommunikationsendgerät aktuell versorgenden Funkzellen mit den in dem Teilnehmeridentifikationsmodul gespeicherten Zellenidentifikationen; und f) Mittel zum Betrieb des Kommunikationsendgeräts in einer dem Teilnehmergebiet zugeordneten, speziellen Betriebsart, falls der Vergleich eine Übereinstimmung zwischen einer aktuellen Zellenidentifikation mit mindestens einer gespeicherten Zellenidentifikationen zeigt.
  14. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsendgerät (4) Mittel zur Benutzerinformation über den Aufenthalt des Kommunikationsendgeräts in dem Teilnehmergebiet aufweist.
  15. Kommunikationssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es visuelle Mittel (6; 7) sind.
  16. Kommunikationssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es akustische Mittel (8) sind.
  17. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere nicht zusammenhängende Teilnehmergebiete (P1, r1; P2, r2) definiert sind.
  18. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel a), b) und c) in mindestens einem Netzelement (1) des Kommunikationssystems angeordnet sind.
  19. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel d), e) und f) im Kommunikationsendgerät (4) und/oder dem Teilnehmeridentifikationsmodul (5) angeordnet sind.
  20. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Schritte d), e) und f) ein entsprechender Programmcode im Teilnehmeridentifikationsmodul (5) abgespeichert ist.
  21. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenidentifikation einen Zell-Identifier, CID, und/oder einen Location Area Identifier, LAI, umfassen.
  22. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der speziellen Betriebsart bestimmte Kommunikationsdienste und Kommunikationstarife zugeordnet sind.
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