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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbindungsaufbau zu einem
mobilen Endgerät
in einem Mobilfunknetz bei Störung
eines aktuell für
das mobile Endgerät
zuständigen
Vermittlungsknotens und eine Mobilitätsmanagementeinheit, die für die Durchführung des
Verfahrens ausgestaltet ist.
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Die
Erfindung liegt auf dem Gebiet des Mobilfunks und ist spezieller
für den
Verbindungsaufbau innerhalb eines Mobilfunknetzes zu einem mobilen Endgerät anwendbar.
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Immer
leistungsfähigere
Mobilfunknetze sind eine der auffälligsten technischen Neuerungen
unserer Zeit. Für
Sprachverkehr wird derzeit meist das GSM-Netz (GSM: Global System
for Mobile Communications) verwendet, welches auf den Anfang der 90er
Jahre zurückgeht.
Bald darauf wurde eine paketdatenorientierte Erweiterung GPRS (GPRS:
General Packet Radio Service) realisiert, welche neben dem Sprachverkehr
Datendienste ermöglicht.
Derzeit findet die Umstellung auf das Nachfolgesystem UMTS (UMTS:
Universal Mobile Communications System) statt, welches sowohl von
der Leistungsfähigkeit
als auch vom Dienstspektrum neue Möglichkeiten bietet.
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Ein
typisches Mobilfunknetz umfasst verschiedene Teilbereiche. Zwei
wichtige, praktisch in jedem Mobilfunknetz realisierte Teilbereiche
sind das Radionetzwerk (häufig
bezeichnet mit RAN – Radio Access
Network), welches alle Elemente und Funktionen enthält, die
für die
Verbindung zwischen Netzwerk und mobilen Teilnehmern über die
Funkschnittstelle notwendig sind, und das Kernnetzwerk (Core Network),
welches die Komponenten für
die Vermittlung von Gesprächen,
für die
Teilnehmerverwaltung und für
das Mobilitätsmanagement
beinhaltet. Innerhalb des Kernnetzwerkes wird im Rahmen der UMTS Architektur
(3G TS 23.101) noch ein diensterbringender Netzbereich (Serving
Network Domain) und eine Heimat-Netzbereich (Home Network Domain)
unterschieden. Der diensterbringende Netzbereich ist der Bereich
des Netzes, der mit dem Radionetzwerk verbunden ist. Dieser Bereich
umfasst die Funktionen des Kernnetzes, die von der Position des
Teilnehmers abhängen
und die in Abhängigkeit
dieser Position verlagert werden. Von der Position unabhängige Funktionen
sind im dagegen im Heimat-Netzbereich bzw.
in der Home Network Domain lokalisiert.
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Bei
der Vermittlung von Gesprächen
oder generell der Versendung von Verkehr werden üblicherweise zwei Fälle in Abhängigkeit
davon unterschieden, in welche Richtung der Verkehr übermittelt
wird. Den vom mobilen Endgerät
kommenden Verkehr (Gesprächsdaten)
bzw. die von dort eingeleitete Verbindung bezeichnet man üblicherweise
mit MO (Mobile Originating), den zu dem mobilen Endgerät gesendeten
Verkehr bzw. die zu dem mobilen Endgerät aufgebauten Verbindungen
mit MT (Mobile Terminating).
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Ein
typisches Kernnetzwerk umfasst mobile Vermittlungsstellen, die auch
Mobile Switching Center (MSC) genannt werden. Diese Vermittlungsstellen sind
zuständig
für den
sog. Call Control (CC), d.h. für den
Verbindungsaufbau (Call Routing) zwischen zwei Teilnehmern, für das Registrieren
von Teilnehmern und auch für
das Weiterleiten von Kurznachrichten (SMS). Da sich Teilnehmer im
Mobilfunknetzwerk frei bewegen können,
muss die mobile Vermittlungsstelle auch eine Mobilitätskontrolle
bzw. ein Mobilitätsmanagement
(Mobility Management) durchführen.
Zum Zwecke des Mobilitätsmanagements werden
Datenbanken verwendet, die relevante mobilitätsbezogene Informationen zur
Verfügung
stellen. So ist jeder mobilen Vermittlungsstelle ein sog. Visitor Location
Register (VLR), welches auch Aufenthaltsregister genannt wird, zugeordnet.
Dieses Register verwaltet Informationen über aktuelle Teilnehmer in dem
Versorgungsbereich der entsprechenden mobilen Vermittlungsstelle.
Diese Daten sind jedoch nur eine temporäre Kopie der Originaldaten,
die sich im Home Location Register (HLR) befinden. Das Home Location
Register (HLR) ist die Teilneh merdatenbank eines Mobilfunknetzes.
Es enthält
für jeden
Teilnehmer Informationen, welche für die zur Verfügung gestellten
Dienste relevant sind. Beispielsweise ist im HLR die International
Mobile Subscriber Identity (IMSI) abgespeichert, die einen Teilnehmer
identifiziert und in der auch das Herkunftsland und das Herkunftsnetz
kodiert sind. Diese Nummer steht im engen Zusammenhang mit der Mobile
Subscriber ISDN-Nummer (MSISDN), der eigentlichen Telefonnummer
eines Teilnehmers.
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Im
Folgenden wird anhand eines von einem PSTN-Netz (PSTN: public switched
telephone network) in ein Mobilfunknetz übermittelten Rufes mit Hilfe
von 1 näher
erläutert,
wie ein MT-Ruf zugestellt wird. Der in das Mobilfunknetz übermittelte
Ruf wird zunächst
an eine sog. Gateway MSC (G-MSC), d.h. eine mobile Vermittlungsstelle,
die Schnittstelle für
den Netzübergang
ist, mittels einer Verbindungsaufbaunachricht IAM (IAM: Initial
Address Message) annonciert. Diese IAM-Nachricht enthält die Rufnummer MSISDN. Die
Gateway MSC (G-MSC)
fragt dann bei dem Heimatregister HLR des Teilnehmers an, welche
Vermittlungsstelle MSC zurzeit für
den gerufenen Teilnehmer zuständig
ist. Dies wird mittels einer Send-Routing-Information Nachricht (SRI-Nachricht)
bewerkstelligt. Das Register HLR verfügt über die Information bezüglich der
aktuell für
den Teilnehmer zuständigen
Vermittlungsstelle MSC, welche auch als Visited-MSC (V-MSC) bezeichnet
wird, und sendet an diese Vermittlungsstelle V-MSC eine Provide-Roaming-Number Nachricht
(PRN-Nachricht), in welcher der gerufene Teilnehmer mittels der
IMSI bezeichnet ist. Mit der Nachricht PRN Ack. und der Nachricht
SRI Ack. wird über
das Heimatregister HLR die MSRN (Mobile Subscriber Roaming Number)
an die Gateway-Vermittlungsstelle G-MSC übermittelt, die diese Information
für und
bei der Zusendung der Verbindungsaufbaunachricht IAM and die aktuell
zuständige
Vermittlungsstelle V-MCS verwendet. Danach wird ein sog. Paging-Verfahren
verwendet, um den Teilnehmer genauer zu lokalisieren und der Verbindungsaufbau
abgeschlossen.
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Bei
einem MT-Ruf wird also die Verbindung mittels der zuständigen mobilen
Vermittlungsstelle (V-MSC) über
das Radionetzwerk zu dem mobilen Endgerät aufgebaut. Bei Ausfall bzw.
Störung
dieser Vermittlungsstelle kann der Ruf nicht zugestellt werden.
Da der Trend dazu geht, dass einzelne Vermittlungsstellen eine immer
größere Anzahl
von Teilnehmern bedienen – eine
Entwicklung, die einhergeht mit der Trennung von Signalisierung
und Nutzdatenübertragung
(Bearer) im Zuge von UMTS-Release
4, welche den MSC-Server auf die Call Control & Mobility-Management Protokolle beschränkt und
für die
tatsächliche
Nutzdatenübertragung
Media-Gateways vorsieht – ist
der Ausfall eines MSCs mit einer fehlenden MT-Erreichbarkeit einer
Großzahl
von Teilnehmern verbunden. Dies ist für den Netzbetreiber ein nicht
akzeptables Risiko. Dagegen sind für MO-Verbindungen im Rahmen
von UMTS-Standards Möglichkeiten
geschaffen worden, einer Störung
abzuhelfen. So ist es im Zuge des Standards 3GPP TS 23.236 „Intra
Domain Connection of RAN Nodes to Multiple Conre network Nodes" vorgesehen, dass das
Radionetzwerk (genauso genommen der RAN-Knoten eines Radionetzwerkes)
mit einer Mehrzahl (Cluster) von mobilen Vermittlungsstellen verbunden
ist. Bei Ausfall eines dieser Knoten kann das Radionetzwerk einen
anderen Knoten dieses Clusters für
die Gesprächsübermittlung
verwenden. Dagegen ist für
MT-Verkehr ein derartiger Knoten erst nach einer erfolgreichen MO-Transaktion
als Alternativknoten für
MT-Verkehr erkennbar. MT-Verkehr kann also bei Ausfall eines Knotens
nicht in jedem Fall erfolgreich zugestellt werden.
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, die Erreichbarkeit eines mobilen Teilnehmers
für MT-Verkehr
bei Störung
eines Vermittlungsknotens zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Mobilitätsmanagementeinheit nach
Anspruch 11 gelöst.
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Es
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
von einer Konstellation ausgegangen, bei der für einen mobilen Teilnehmer
bzw. ein mobiles Endgerät nach
Maßgabe
der Position ein Ver mittlungsknoten zuständig ist, der Verbindungsaufbauanfragen
bzw. -nachrichten für
das mobile Endgerät
behandelt. Dieser Vermittlungsknoten wird im Folgenden auch als der
aktuell zuständige
Vermittlungsknoten bezeichnet. Weiter wird angenommen, dass eine
Mobilitätsmanagementeinheit
vorhanden ist, über
die für
einen Verbindungsaufbau zu dem mobilen Endgerät notwendige, die Zuständigkeit
für die
Vermittlung berührende
Informationen abgefragt werden können.
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Der
Ausfall bzw. die Störung
des aktuell zuständigen
Vermittungsknotens wird dadurch kompensiert, dass wenigstens ein
Ersatzvermittlungsknoten bereitgestellt wird und dass im Mobilitätsmanagement
ein Umstellen auf diesen Ersatzknoten vorgesehen wird.
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Dabei
werden folgende Schritte durchgeführt:
- a)
Bei einer Mobilitätsmanagementeinheit
(z.B. Heimatregister bzw. HLR) wird für einen ersten Vermittlungsknoten
(z.B. MSC) ein Ersatzvermittlungsknoten (z.B. weitere MSC) festgelegt.
Dabei kann es sich z.B. um eine 1:1 Redundanz handeln.
- b) Bei einer Störung
eines Vermittlungsknotens wird eine Einstellung zur Verwendung des
Ersatzknotens aktiviert. Dabei kann es sich auch um eine Störung der
Verbindung zu dem Vermittlungsknoten handeln, d.h. fehlende Erreichbarkeit des
Knotens.
- c) Bei der Mobilitätsmanagementeinheit
wird eine Information (z.B. Routinginformation mittels SRI Nachricht)
abgefragt, die für
den Verbindungsaufbau (z.B. für
das Routen einer Verbindungsaufbaunachricht bzw. Initial Adresse
Message IAM) zu dem mobilen Endgerät mittels des aktuell für das mobile
Endgerät
zuständigen
Vermittlungsknotens verwendet werden soll. Diese Abfrage erfolgt
z.B. durch eine Gateway-Vermittlungsstelle oder
Gateway-MSC, über
welche Verbindungen von einem anderen Netz in das Mobilfunknetz
zu dem mobilen Teilnehmer aufgebaut werden. Die abgefragte Information
bezieht sich z.B. auf die gegenwärtig
bzw. aktuell zuständige
Vermittlungsstelle und kann mittels einer auf den Teilnehmer bzw.
das Endgerät
bezogenen Kennung (z.B. MSISDN) durchgeführt werden.
- d) Die Mobilitätsmanagementeinheit
behandelt aufgrund der Einstellung den Ersatzknoten als aktuell
für das
mobile Endgerät
zuständigen
Knoten.
- e) Durch die Mobilitätsmanagementeinheit
wird als Antwort auf die Anfrage eine Information übermittelt
(z.B. mittels SRI Ack. Nachricht), welche eine auf den Ersatzknoten
bezogene Information umfasst. Diese Information ist beispielsweise
die Mobile Station Roaming Number (MSRN), welche eine Subscriber
Number SN umfasst, die sich aus einer auf ein aktuelles MSC (auch
VMSC: Visitor Mobile Switching Center) bezogenen Information und
der VSN (Visitor Subscriber Number) zusammensetzt.
- f) Mittels des Ersatzknotens wird der Verbindungsaufbau zu dem
mobilen Endgerät
vorgenommen, z.B. indem eine Verbindungsaufbaunachricht IAM zu dem
Ersatzknoten gesendet und von diesem mittels Paging der Teilnehmer
lokalisiert und die Verbindung anschließend zu ihm hergestellt wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung wird vor Schritt e) durch die Mobilitätsmanagementeinheit
an den Ersatzknoten eine auf das mobile Endgerät bezogene Anfrage übermittelt
(z.B. PRN Nachricht). Als Antwort darauf wird dann die Information übermittelt
(z.B. mittels PRN Ack. Nachricht), welche eine auf den Ersatzknoten
bezogene Information umfasst. Diese Information wird dann im Schritt
e) als Antwort auf die Anfrage zurückgegeben. Wie oben angesprochen,
ist die Information beispielsweise durch die MRSN gegeben, welche
sowohl zur Identifikation der aktuell zuständigen Vermittlungsstelle als
auch des gerufenen Endgeräts
beim Verbindungsaufbau herangezogen werden kann.
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Es
ist unmittelbar ersichtlich, dass andere Anordnungen der Schritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens
möglich
sind. Umordnungen der Verfahrensschritte sind daher nicht als unterschiedliche Verfahren
zu verstehen. Beispielsweise kann der Ausfall der aktuell zuständigen Vermittlungsstelle erst
nach einer Abfrage gemäß Schritt
c) festgestellt werden, z.B. im Rahmen einer erfolglosen Anforderung
der abgefragten Information bei der ausgefallenen Vermittlungsstelle.
Dann würde
Schritt b) erst nach Schritt c) erfolgen.
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Die
Erfindung ermöglicht,
dass auch bei Störungen
ein Verbindungsaufbau zu einem mobilen Endgerät durchgeführt werden kann. Die Erreichbarkeit
des mobilen Teilnehmers ist gegen Störungen bei der zuständigen Vermittlungsstelle
abgesichert. Ein reibungsloserer Betrieb eines mobilen Netzes ist
somit garantiert.
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Gemäß einer
Weiterbildung umfasst die Mobilitätsmanagementeinheit einen auf
das mobile Endgerät
bezogenen Datensatz, welcher eine auf den aktuell für das mobile
Endgerät
zuständigen
Vermittlungsknoten bezogene Information (z.B. MSC Adressinformation)
umfasst. Bei dem Datensatz handelt es sich beispielsweise um die
im Heimatregister (HLR) abgelegten mobilfunknummerspezifischen Daten und
bei der Information um eine auf das aktuelle zuständige MSC
oder auf das der MSC zugeordnete VLR bezogene Adressinformation.
Dann wird im Zuge der Einstellung zur Verwendung des Ersatzknotens
in dem Datensatz die auf den gestörten Vermittlungsknoten bezogene
Information durch eine auf den Ersatzknoten bezogene Information
ersetzt. D.h. der mobilfunknummerspezifische Datensatz wird entsprechend
der Umstellung auf den Ersatzknoten angepasst.
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Es
ist sinnvoll, nach dem Ende der Störung die Mobilitätsmanagementeinheit über die
Wiedererreichbarkeit des ersten Vermittlungsknotens zu informieren,
so dass die Einstellung zur Verwendung des Ersatzknotens deaktiviert
werden kann. Beispielsweise sendet nach Behebung der Störung die
wieder betriebsfähige
Vermittlungsstelle eine entsprechende Nachricht an betroffene Mobilitätsmanagementeinheiten.
Eine andere Möglichkeit
ist zeitbeschränkte Aktivierung
(z.B. mit Hilfe eines Timers). Wenn nach Ablauf der Aktivierung
die Störung
bzw. der Ausfall noch nicht behoben ist, wird bei dem nächsten Verbindungsaufbau
zu einem Endgerät,
das sich im Zustän digkeitsbereich
der gestörten
Vermittlungsstelle befindet, die Einstellung erneut aktiviert. Diese
Lösung
hat den Vorteil, dass keine Nachrichten zur Abschaltung gesendet
werden müssen;
andererseits kommen aber mehr Neuaktivierungen vor.
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Die
Störung
der momentan zuständigen
ersten Vermittlungsstelle kann durch die Mobilitätsmanagementeinheit (HLR) erkannt
werden. Die Erkennung geschieht z.B. anhand einer an den ersten
Vermittlungsknoten (Active-MSC) gesendeten Nachricht (bzw. einer über den
ersten Vermittlungsknoten in Richtung Endgerät gesendeten Nachricht), mit
welcher explizit (dedizierte Nachricht) oder implizit (Schluss auf
Störung
aus Fehlermeldung, z.B. TC-Notice, TC-Abort, SubSystemProhibited,
oder nicht regulären
Ablauf des Nachrichtenaustausches, z.B. Timer Expiry) auf die Störung geschlossen
wird. Ein Algorithmus zur automatischen Fehlererkennung und Umlenkung
(bzw. Setzung der Einstellung zur Verwendung des Ersatzknotens)
kann z.B. die Anzahl der abgelaufenen Zeitgeber (timer expiry),
die Anzahl von Fehlermeldungen wie TC-Notice und TC-Abort innerhalb eines
administrierbaren Zeitintervalls sammeln. Diese Ereignisse können abhängig von
der Fehlerart (leicht, mittel, schwer) gewichtet werden. Wenn ein
vorzugsweise administrierbarer oberer Schwellenwert überschritten
ist, können
in Abhängigkeit
des Fehlerbildes MT Transaktionen kurzzeitig, mittelfristig oder
dauerhaft umgeleitet werden. Damit trägt man etwaigen Signalisierungsengpässen bzw.
Nachrichtenverwürfen
im zuständigen Vermittlungsknoten
oder einem beteiligten STP (Signalling Transfer Point) und deren
Auswirkungen (kurzzeitige, mittelfristige oder langfristige Störung) Rechnung.
Die Beendigung der Umlenkung zum Ersatzknoten kann ebenfalls in
Abhängigkeit
eines Schwellenwertes (Unterschreiten) erfolgen. Eine Bewertung
einer Fehlermeldung ist z.B. sofortiges Umleiten bei Erhalt einer
SubSystemProhibited Nachricht, die ein Verbot, den Knoten anzurouten
kommuniziert. Nach Erhalt einer SubSystemAllowed Nachricht kann
die Umleitung beendet werden.
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Eine
andere Möglichkeit
liegt in der Erkennung durch den Ersatzknoten, der die Mobilitätsmanagementeinheit
(HLR) bzw. durch den Ausfall des anderen Vermittlungsknotens betroffene
Mobilitätsmanagementeinheiten über die
Störung
benachrichtigt.
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Die
Erfindung umfasst auch eine Mobilitätsmanagementeinheit (z.B. HLR),
welche für
die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens angepasst
ist. Diese Mobilitätsmanagementeinheit umfasst
für wenigstens
eine Vermittlungsstelle eine Information bzgl. einer Ersatzvermittlungsstelle.
Zudem ist die Mobilitätsmanagementeinheit
dafür eingerichtet,
bei Erkennung einer Störung
zu einer Einstellung zu wechseln, bei der die Ersatzvermittlungsstelle
anstelle der gestörten
Vermittlungsstelle als zuständig
behandelt wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist die Mobilitätsmanagementeinheit
mit einer Tabelle versehen, welche eine Zuordnung von Vermittlungsknoten
zu Ersatzknoten beinhaltet. Zusätzlich
kann die Tabelle eine Aktivierungszeit für die Einstellung umfassen, d.h.
ein mit der Aktivierung beginnendes Zeitintervall nach dessen Ablauf
die Einstellung wieder deaktiviert wird.
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Im
Folgenden wird der Erfindungsgegenstand im Rahmen eines Ausführungsbeispieles
anhand von Figuren näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
Verbindungsaufbau gemäß dem Stand
der Technik
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2 eine
Netzwerkkonfiguration mit Doppelung des aktiven Vermittlungsknotens
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3 ein
Ablaufdiagramm für
ein erfindungsgemäßes Vorgehen
bei Ausfall des aktuell zuständigen
Vermittlungsknotens
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4 ein
Ablaufdiagramm mit einer Fernanschaltung der Einstellung zur Umlenkung
von Verkehr auf die Ersatzvermittlungsstelle
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5, 6, 7, 8 und 9 Ablaufdiagramme
mit Störungserkennung
und Einstellungsaktivierung bei der Managementeinheit
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10 und 11 Ablaufdiagramme
mit Konstellationen bei der Reaktivierung eines ausgefallenen Vermittlungsknotens.
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Im
Zuge des Ausführungsbeispiels
sind die Vermittlungsknoten durch sogenannte MSCs (Mobile Switching
Center) gegeben. Dabei wird angenommen, dass der MSC ein VLR (Visitor
Location Register) zugeordnet ist. Zwischen beiden wird in der Folge in
der Regel nicht unterschieden (d.h. MSC steht meist für MSC/VLR).
Der Fachmann kennt die Verbindung von MSC und VLR und kann Verfahrenschritte,
Informationen und Signalisierungsnachrichten problemlos zuordnen.
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Es
fordert eine sogenannte Gateway-MSC (d.h. eine MSC die den Schnittpunkt
zu einem anderen Netz bildet) eine Routing-Information an, um einen Ruf zu einem
mobilen Endgerät
zuzustellen. Die Anfrage wird gerichtet an das Heimatregister oder Home
Location Register HLR der entsprechenden Mobilfunknummer. Die aktuell
zuständige
MSC wird im Folgenden als Active-MSC und die dafür vorgesehene Ersatz-MSC als
Standby-MSC bezeichnet. Die in den Figuren gezeigten Signalisierungsnachrichten werden
teilweise mittels des MAP (mobile application part) des SS7 (Signalling
System No. 7) Protokolls übertragen.
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1 zeigt
typische Schritte herkömmlichen Verbindungsaufbau
bei einem Ruf aus dem PSTN an das mobile Endgerät. Probleme bei an das mobile Endgerät adressierten
Rufen (sogenannte MT bzw. Mobile Terminating Rufe) treten auf, wenn
die Active-MSC ausfällt
bzw. gestört
ist. Daher wird – wie
in 2 ersichtlich – eine Doppelung der Active-MSC bzw.
eine Bereitstellung von Ersatzsignalisierungskapazität vorgesehen. 2 zeigt
den Gateway-MSC G-MSC, der in Schritt 1 bei der dem Heimregister HLR
eine Routing-Information anfragt. Bei dem Heimatregister HLR ist
der Ausfall der Active-MSC erkannt und die Einstellung MT-Flex gesetzt
worden, welche einen Rückgriff
auf die durch die Standby-MSC bereitgestellte Ersatzkapazität bewirkt (Schritt 2).
Infolgedessen tauschen das Heimatregister HLR und die Standby-MSC
die erforderlichen Signalisierungsinformationen in Schritt 3 aus,
so dass die Gateway-MSC die Signalisierung des Gespräches fortsetzen
kann kann (Schritt 4). Schließlich stößt die Standby-MSC in Richtung
Radio-Netzwerk RAN (Radio Access Network) eine Paging-Prozedur an (Schritt 5).
Dabei ersetzen die Schritte 3, 4 und 5 die
entsprechenden Schritte 3', 4' und 5', welche bei normalem
Betrieb (kein Ausfall der Active-MSC) vorgenommen würden.
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Die
in 2 vorgestellte Funktionsweise wird in 3 anhand
der einzelnen Schritte genauer dargestellt. In Schritt (1)
empfängt
das Heimatregister HLR eine Anfrage MAP SRE Request (SRE: Send Routing
Information) von einer Gateway-MSC G-MSC, um eine Information für den weiteren
Verbindungsaufbau zu erhalten. Zur Unterstützung des Features MT-Flex
im Heimatregister HLR ist dort die Behandlung von MTC-Verbindungen
(MTC: Mobile Terminated Call) erweitert. Es wird geprüft, ob die Einstellung
zur Fehlerbehebung aktiviert ist oder nicht. Es ist im Heimatregister
HLR eine Tabelle MT-Flex-Tabelle angeordnet, welche die Adresse
des zu verwendenden MSCs enthält.
Es wird festgestellt, dass das Feature aktiviert ist, d.h. dass
die in der Tabelle eingetragene Standby-MSC-Adresse (im E.164-Format)
zum Routing verwendet werden soll. Es wird dann eine MAP PRN Request
Nachricht (PRN: Provide Roaming Number) zum Standby-MSC gesendet.
Zudem wird die Standby-VLR-Adresse
in das PRN-Transaction Register, welches mit dem TCUP-Dialog (TCUP:
Transaction Capabilities Application Part) verbunden ist, eingetragen.
Die PRN-Nachricht enthält
in einem so genannten „Privat Extension
Container" zusätzlich die
Information, welche Active-MSC ausgefallen ist. Die folgenden Schritte
gelten der Authentifizierung (Security Vector Retrieval) und der
Abfrage von Teilnehmer-bezogenen Daten (MAP Restore Data Request,
MAP Insert Subscriber Data, MAP Insert Subscriber Data Ack, MAP
Restore Data Response), die in das VLR der Standby-MSC eingetragen
werden. Man spricht hier auch von VLR-Restoration (Schritt (2)).
Nach Empfang der Quittierung dieser Schritte durch die Nachricht
MAP PRN Response wird die im PRN-Transaction Register gespeicherte
Adresse des Standby-MSC bzw. der zugeordneten Standby-VLR in die Mobility
Daten des Teilnehmers im Heimatregister HLR geschrieben und die
Routing Information an die Gateway-MSC G-MSC durchgereicht (MAP
SRI Response). Anschließend
kann von der Gateway-MSC G-MSC
eine Verbindungsaufbaunachricht IAM (Initial Adress Message) an
die Standby-MSC geschickt werden. Danach führt die Standby-MSC eine Searching
Procedure bzw. Suchprozedur durch, um die dem Teilnehmer zugeordnete
Lokalisierungsinformation (LAI: Location Area Information) herauszufinden. Daraufhin
kann mit Paging (Page Request und Page Response) die genaue Position
des Mobilen Endgerätes
MS (Mobile Station) gefunden werden, so dass anschließend die
Verbindung hergestellt werden kann (MTC establishment).
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Auf
diese Weise hat man den Ausfall einer MSC abgefangen. Ein Ausfall
einer MSC bzw. die Störung
wird zunächst
detektiert bzw. erkannt. Diese Erkennung führt zur Aktivierung der Einstellung
bei dem Heimatregister HLR, das dann die Adresse des Standby-MSC
anstelle die der Active-MSC verwendet. Eine Erkennung der Störung kann
entweder im Heimatregister HLR selber stattfinden (5 bis 8)
oder an einer anderen Stelle des Netzes festgestellt werden. Im
letzteren Fall kann die Einstellung im Heimatregister HLR durch
Fernanschaltung aktiviert werden. Dies wird beispielsweise wie in 4 dargestellt
mittels einer Location-Update-Prozedur bewerkstelligt. In Schritt
(1) ist der Ausfall der Active-MSC in der Serving Network
Domain erkannt und der Operator bzw. Betreiber konfiguriert die
Standby-MSC derart, dass betroffene Heimatregister HLR über den
Ausfall der Active-MSC informiert werden. Dazu wird beispielsweise
die Information über
den Ausfall in der in einer Statustabelle des Standby-MSCs abgelegt.
In Schritt (2) wird dann, wenn sich ein Teilnehmer MO-seitig (d.h. mit
seinem Mobiltelefon) meldet, aufgrund der Statustabelle und der
in VLR-gespeicherten HLR-Nummer ein Location Up-Date (LUP) zum HLR
gesendet. Diese LUP-Nachricht enthält in einem sogenannten Privat Extension
Container zusätzlich
die Information, welche Active-MSC ausgefallen ist, die Lebensdauer
der Aktivierung der Einstellung und Funktionsweise des Features.
Durch diese Nachricht, nämlich
MAP Update Location Request, wird im Heimatregister HLR das Feature
MT-Flex in der HLR-MT-Flex-Tabelle aktiviert (Schritt (3)).
Danach sendet das Heimatregister HLR an die Aktiv MSC die Nachricht
MAP Cancel Location Request. Nachdem zwischen Heimatregister HLR
und Standby-MSC die Nachrichten MAP Insert Subscriber Data und MAP
Insert Subscriber Data Ack zur Übermittlung
von auf das mobile Endgerät
MS bezogene Daten an die Standby-MSC ausgetauscht wurden, wird in
Schritt (4) von dem Heimatregister HLR mittels einer MAP
Update Location Response Nachricht, welche in einem Privat Extension
Container die MT-Flex-Aktivierung
enthält,
der Abschluss der Einstellung signalisiert. Es wird nach Empfang der
Aktivierungsindikation in der Standby-MSC in der Statustabelle vermerkt,
dass das entsprechende HLR aktiviert ist (Schritt (5)).
Wenn alle in der Statustabelle aufgeführten Heimatregister HLR informiert
sind, wird die Ferneinstellung beendet.
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5 bis 9 zeigen
Beispiele, wie durch anormale Reaktionen auf an die gestörte Aktiv-MSC gesendeten
Nachrichten die Aktivierung der Einstellung zur Umleitung zu dem
Standby-MSC realisiert werden kann. Als zusätzliche Instanz kommt zum Teil in
den folgenden Figuren ein in einen Austausch von Signalisierungsinformationen
einbezogener signaling transfer point STP vor. In 5 erhält in Schritt (1)
ein Heimatregister HLR eine Anfrage von einer Gateway-MSC GMSC,
wo sich der Teilnehmer aufhält.
Es wird die MAP Nachricht Provide Roaming Number (PRN) zur Active-MSC
gesendet, wobei die Adresse der Active-MSC aus den Mobility Management
Daten des Teilnehmers im HLR Mobility Management Record "VLR-Adresse" abgeleitet wird. Der
User PRN setzt das "STCP
Return on Error" Flag.
In Schritt (2) erkennt ein Signaling Transfer Point STP,
dass es nicht mehr möglich
ist, die Nachricht an die Active MSC auszuliefern. Aufgrund des "SCTP Return on Error"-Flex wird der Sender
HLR mittels UDTS darüber
infor miert. Dadurch wird im Heimatregister HLR erkannt, dass die
Active-MSC nicht mehr erreicht werden kann. Das Feature bzw. die
Einstellung MT-Flex wird gesetzt, so dass die Stand-by MSC anstelle
der Active-MSC verwendet wird. Die weiteren Schritte entsprechen
denen aus 3.
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6 und 7 zeigen
weitere Szenarien, wie der Ausfall einer Active-MSC erkannt und
das TTA-MT-Flex Feature, d. h. die Umschaltung auf das Standby-MSC
vorgenommen wird. In Schritt (1) empfängt das Heimatregister HLR
eine Anfrage einer Gateway-MSC, wo sich der Teilnehmer aufhält. Die MAP
Nachricht Provide Rooming Number (PRN) wird zu einem STP (Signalling
Transfer Point) bzw. zur Active-MSC gesendet, wobei die Adresse
der Active-MSC anhand der Mobilitätsmanagementdaten des Teilnehmers
im HLR-Register unter dem Eintrag VLR-Adresse abgeleitet wird. Es
wird das SCTP Return on Error Flag gesetzt. Die Nachricht wird wegen der
Störung
von der Active-MSC verworfen (Schritt (2)). In Schritt
(3) läuft
dann ein für
die Nachricht MAP PRN bzw. für
eine Reaktion darauf gesetzter Timer ab. Der Ablauf des Timers bzw.
des Zeitgebers führt zur
Aktivierung des Features, d.h. zu der Verwendung der Standby-MSC
anstelle der Active-MSC.
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In 8 und 9 ist
ein letztes Beispiel für die
Aktivierung der Verwendung des Standby-MSCs gezeigt. In dieser Konstellation
kann ebenfalls ein signaling transfer point STP beteiligt sein,
welcher in der 8 gezeigt ist. Wieder empfängt in Schritt
(1) das Heimatregister HLR eine Anfrage, wo sich der Teilnehmer
aufhält.
Es wird analog zu den Fällen
vorher die MAP-Message Provide Roaming Number (PRN) zum STP bzw.
zur Active-MSC gesendet. In 8 erkennt
der signaling transfert point STP, dass es nicht möglich ist,
die Nachricht an die Active-MSC auszuliefern, in. 9 die
Active-MSC. Als Folge davon wird von dem STP bzw. der Active-MSC
die Nachricht Subsystem Prohibited (SSP) an das HLR zurückgesendet.
Anhand dieser Nachricht wird die Störung der Active-MSC erkannt
und die Umschaltung auf die Ersatzvermittlungsstelle Standby-MSC getätigt. Die
dabei bzw. danach ablaufenden Schritte entsprechen denen der vorigen
drei Figuren.
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10 und 11 zeigen
Szenarien bei dem Wiederanlauf der Active-MSC. Es wird vom STP (10)
bzw. von der Active-MSC eine Nachricht SubSystemAllowed (SSA) gesendet.
Die weiteren Schritte entsprechen denen vorhergehender Figuren.
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Die
im Rahmen des Ausführungsbeispiels gezeigten
Szenarien sind Beispiele, die nicht im Sinne einer Beschränkung zu
interpretieren sind. Beispielsweise kann die Detektierung einer
Störung noch
auf anderer Weise bzw. anhand anderer Nachrichten sich ergeben.
Zentral ist der Erfindung dabei die Bereitstellung von redundanten
Ressourcen und die Vornahme der Umschaltung auf diese Ressourcen
im Zuge des Mobilitätsmanagements
zur Durchstellung von MT-Verkehr zu einem mobilen Teilnehmer.