DE102008017136B4

DE102008017136B4 - Vorrichtung zum Bereitstellen eines Dienstes für ein mobiles Endgerät über eine WLAN-Verbindung

Info

Publication number: DE102008017136B4
Application number: DE200810017136
Authority: DE
Inventors: Dr. Falk Rainer; Steffen Fries; Florian Kohlmayer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Unify GmbH and Co KG
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: DE102008017136A1; WO2009121663A1

Abstract

Mobiles Endgerät zum Bereitstellen eines Echtzeitdienstes, der in einem ersten Betriebsmodus des Endgerätes (1) über ein Mobilfunknetz und in einem zweiten Betriebsmodus des Endgerätes (1) über eine WLAN-Verbindung bereitgestellt wird, wobei das mobile Endgerät (1) so ausgeführt ist, dass es nur dann von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus wechselt, wenn eine durch das mobile Endgerät aufgebaute WLAN-Verbindung eine konfigurierbare Auswahlfunktion (AF) erfüllt, wobei die Auswahlfunktion (AF) in Abhängigkeit von Verbindungsparametern berechnet ist, wobei die Verbindungsparameter Parameter des mobilen Endgerätes (1), Parameter des WLAN-Zugangspunktes (2) und Parameter der WLAN-Verbindung aufweisen, wobei die Parameter des WLAN-Zugangspunktes (2) – einen Verbindungspreis für die WLAN-Verbindung über den WLAN-Zugangspunkt (2), – Sicherheitsparameter der WLAN-Verbindung, – Konnektivitätsparameter der WLAN-Verbindung, – Typdaten zur Angabe eines Typs des WLAN-Zugangspunktes (2) und – Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes (2) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles Endgerät zum Bereitstellen eines Dienstes für dieses mobile Endgerät über eine WLAN-Verbindung oder über ein Mobilfunknetz.
Wireless Local Area Networks (WLAN) sind drahtlose lokale Funknetze. Eine Basisstation beziehungsweise ein Zugangspunkt (Access Point) dient als Schnittstelle zwischen dem Funknetz und einem kabelgebundenen Rechnernetz. Die Basisstation sendet in einstellbaren regelmäßigen Zeitintervallen kleine Datenpakete, sogenannte ”Beacons” an alle Stationen beziehungsweise mobilen Endgeräte im Empfangsbereich. Die Beacons enthalten unter anderem einen Netzwerknamen des WLAN-Netzes (SSID: Service Set Identifier), eine Liste unterstützter Übertragungsraten sowie die Art der Datenverschlüsselung. Hierdurch wird der Verbindungsaufbau erleichtert, da das mobile Endgerät beziehungsweise der Client lediglich den Netzwerknamen und optional einige Parameter für die Verschlüsselung kennen muss. Die Verwendung der Beacon-Datenpakete ermöglicht die Überwachung der Empfangsqualität, selbst wenn keine Nutzdaten beziehungsweise Payload gesendet oder empfangen werden. Ein Aufbau großer WLANs mit mehreren Basisstationen und unterbrechungsfreiem Wechsel der Clients beziehungsweise der mobilen Endgeräte zwischen verschienen Basisstationen ist im Standard vorgesehen. Wenn die Frequenzbereiche der Basisstationen beziehungsweise Access Points überlappen, kann es zu Störungen kommen. Es geschieht kein echtes Hand-Over zwischen den Basisstationen, das heißt in vielen Fällen sucht ein mobiles Endgerät erst nach einer neuen Basisstation, wenn der Kontakt zu der vorigen Basisstation bereits abgebrochen ist. Die von einem mobilen Endgerät bereitgestellten Dienste lassen sich in Dienste mit und ohne Echtzeitanforderungen einteilen. Dienste mit Echtzeitanforderungen sind beispielsweise Sprachkommunikation und Videoübertragung. Dienste ohne Echtzeitanforderungen sind beispielsweise E-Mail-Dienste, Instant Messaging oder Browser.
Die Konfiguration von Geräten mit verschiedenen WLAN-Profilen ist bekannt. Diese Konfigurationseinstellungen beziehungsweise WLAN-Profile umfassen den Netzwerknamen, SSID und Sicherheitseinstellungen, wie beispielsweise die Authentisierungsmethode und die verwendete Verschlüsselung. Diese Konfigurationseinstellungen beziehungsweise WLAN-Profile stehen als Liste gespeichert dem mobilen Endgerät zur Verfügung. Bei herkömmlichen mobilen Endgeräten werden aktuell empfangbare WLAN-Netze beziehungsweise Zugangspunkte gesucht. Es wird automatisch das erste WLAN-Profil in der Liste aktiviert, das zu einem gefundenen Netzwerk passt. Herkömmliche mobile Endgeräte berücksichtigen somit bei einem Hand-Over von einem Mobilfunknetz hin zu einer WLAN-Verbindung nicht die Verbindungsqualität, die der WLAN-Zugang zur Verfügung stellt. Dies ist insbesondere bei Datendiensten mit Echtzeitanforderungen, wie beispielsweise Voice over IP-basierter Sprachkommunikation nachteilig, da der jeweilige WLAN-Zugang hinreichende Qualitätskriterien, wie beispielsweise einen geringen Daten-Paket-Verlust oder eine geringe Verzögerung, erfüllen muss, um eine zufriedenstellende Sprachqualität zu erreichen.
In EP1850532 A1 ist ein Verfahren zur Bereitstellung eines Gast-Endgerätes mit einem Not-Zugang über ein WLAN zu einem LAN beschrieben, bei dem ein oder mehrere Not-SSIDs definiert sind, die reserviert sind einen Zugriff auf das LAN in einem Notfall zu erlauben.
In DE 10 2006 012 743 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Knotens beschrieben, wobei der Knoten sowohl in einem Mobilfunknetz als auch in einem WLAN betreibbar ist, wobei der Knoten von einem Netz zu einem anderen Netz wechseln kann, wobei für die am Knoten empfangene WLAN-Signalstärke zwei Schwellen festgelegt werden, wobei bei einer Überschreitung der ersten Schwelle ein Wechsel zum WLAN und bei einer Unterschreitung der zweiten Schwelle ein Wechsel zurück zum Mobilfunknetz durchgeführt wird.
In DE 10 2004 057 387 A1 ist ein Verfahren zum Durchführen von Handover- und Roaming-Prozeduren zwischen einem mobilen Funk-Kommunikationsendgerät und Zugriffsstationen, die verschiedenen Funknetzen angehören können, beschrieben, bei dem das mobile Funk-Kommunikationsendgerät über eine verfügbare Netzwerkanbindung auf eine zentrale, netzübergreifende Datenbank zurückgreift, in der alle am augenblicklichen Ort des Nutzers erreichbaren Funknetze und deren Zugangsparameter als Informationen enthalten sind.
In McNair, J.; Zhu, F.: Vertical Handoffs in Fourth-Generation Multinetwork Environments; in: IEEE Wireless Communications, Volume: 11, Issue: 3, Page: 8–15; ISSN: 1536–1284; June 2004, ist eine Handover-Kostenfunktion beschrieben, die in einer Dimension die vom Benutzer angeforderten Dienste und in der zweiten Dimension die Kosten zu dem Netzwerk repräsentiert, wobei die Verwendung neuer Metriken die Komplexität des Handover-Prozesses erhöhen wird, wodurch die Handover-Entscheidung ungewisser wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die einen Hand-Over zu einer WLAN-Verbindung bei Verwendung von WLAN-Verbindungen unterschiedlicher Qualität ermöglicht, ohne dass Dienste mit Echtzeitanforderungen dadurch beeinträchtigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein mobiles Endgerät mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Erfindung schafft ein mobiles Endgerät zum Bereitstellen eines Dienstes, insbesondere eines Echtzeitdienstes, der in einem ersten Betriebsmodus des Endgerätes über ein Mobilfunknetz und in einem zweiten Betriebsmodus des Endgerätes über eine WLAN-Verbindung bereitgestellt wird, wobei das mobile Endgerät von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus wechselt, wenn eine WLAN-Verbindung verfügbar ist, welche eine konfigurierbare Auswahlfunktion erfüllt.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes wird für jede verfügbare WLAN-Verbindung eine Auswahlfunktion berechnet.
Bei dem erfindungsgemäßen mobilen Endgerät wird die Auswahlfunktion in Abhängigkeit von Verbindungsparametern berechnet.
Erfindungsgemäß weisen die Verbindungsparameter Parameter des mobilen Endgerätes, Parameter des WLAN-Zugangspunktes und Parameter der WLAN-Verbindung auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes geben die Parameter der WLAN-Verbindung eine Verbindungsqualität einer zwischen zwei Endgeräten über den WLAN-Zugangspunkt verfügbaren WLAN-Verbindung an.
Erfindungsgemäß weisen die Parameter des WLAN-Zugangspunktes einen Verbindungspreis für die WLAN-Verbindung über den WLAN-Zugangspunkt, Sicherheitsparameter der WLAN-Verbindung, Konnektivitätsparameter der WLAN-Verbindung, Typdaten zur Angabe eines Typs des WLAN-Zugangspunktes und Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes geben die Sicherheitsparameter den bei der WLAN-Verbindung eingesetzten Verschlüsselungsalgorithmus an.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes geben die Konnektivitätsparameter an, ob eine NAT (Network Address Translation) in dem WLAN-Zugangspunkt vorgesehen ist, ob der Datenverkehr durch einen Firewall gefiltert wird und ob eine VPN-(Virtual Privat Network)Verbindung zugelassen ist.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes geben die Typdaten des WLAN-Zugangspunktes an, ob es sich bei dem WLAN-Zugangspunkt um einen öffentlichen WLAN-Zugangspunkt oder um einen privaten WLAN-Zugangspunkt handelt.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes geben die Typdaten des WLAN-Zugangspunktes an, ob es sich bei einem privaten WLAN-Zugangspunkt um einen privaten WLAN-Zugangspunkt innerhalb eines Unternehmens oder um einen privaten WLAN-Zugangspunkt innerhalb eines Privathaushaltes handelt.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weisen die Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes Koordinaten des Aufstellortes des WLAN-Zugangspunktes auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weisen die Parameter des mobilen Endgerätes eine Position des mobilen Endgerätes, eine Geschwindigkeit des mobilen Endgerätes, eine Richtung des mobilen Endgerätes, einen Typ des mobilen Endgerätes und eine Sendeleistung des mobilen Endgerätes auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes werden die Position, die Geschwindigkeit und die Richtung des mobilen Endgerätes durch einen in dem mobilen Endgerät integrierten GPS-Empfänger oder durch Triangulation ermittelt.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes erfolgt ein Wechsel von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus nur dann, wenn eine Verbindungsqualität der verfügbaren WLAN-Verbindung ausreichend ist und wenn die verfügbare WLAN-Verbindung einem konfigurierten WLAN-Profil des mobilen Endgerätes entspricht.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes wird die Verbindungsqualität in Abhängigkeit von Verbindungsqualitätsparametern berechnet, die messbar sind.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weisen die messbaren Verbindungsqualitätsparameter eine Datenübertragungsrate, eine Latenzzeit, einen Jitter und eine Daten-Paket-Verlustrate auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes werden die Verbindungsqualitätsparameter durch das mobile Endgerät oder durch einen zum dem mobilen Endgerät zugehörigen Server gemessen.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist das Mobilfunknetz ein GSM-Netz.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist das mobile Endgerät ein mobiles Telefon, ein Laptop oder ein PDA.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist der bereitgestellte Dienst ein Dienst ohne Echtzeitanforderungen oder ein Dienst mit Echtzeitanforderungen.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weist der bereitgestellte Dienst mit Echtzeitanforderung einen Sprachkommunikationsdienst oder ein Videodatenübertragungsdienst auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist der Sprachkommunikationsdienst ein Voice over IP Sprachdienst.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist der bereitgestellte Dienst ohne Echtzeitanforderung ein E-Mail-Dienst, ein Instant Messaging Dienst, ein Browser-Dienst oder ein FTP-Dienst.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes sind Dienstparameter des bereitgestellten Dienstes in Abhängigkeit von den Verbindungsparametern der benutzten WLAN-Verbindung einstellbar.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weisen die einstellbaren Dienstparameter des bereitgestellten Dienstes einen Sprachkodec, einen Sicherheitsparameter des Dienstes, ein Fehlerkorrekturverfahren und eine Adresse eines Servers auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist ein Überlappungszeitraum bei einem Wechsel zwischen den beiden Betriebsmodi, während dessen sowohl eine Verbindung über das Mobilfunknetz als auch eine Verbindung über eine WLAN-Verbindung besteht, einstellbar.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes erfolgt eine Berechnung der Auswahlfunktion für die verfügbaren WLAN-Verbindungen durch eine Berechnungseinheit des mobilen Endgerätes oder durch eine Berechnungseinheit eines zu dem mobilen Endgerät zugehörigen Servers.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes geben die WLAN-Zugangspunkte jeweils eine Broadcast-Nachricht ab, welche anzeigt, dass der jeweilige WLAN-Zugangspunkt verfügbar ist.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weist ein konfigurierbares WLAN-Profil einen Netzwerknamen der WLAN-Verbindung und Sicherheitsparameter der WLAN-Verbindung auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes weist die Broadcast-Nachricht einen Netzwerknamen auf.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes wird der Netzwerkname durch eine SSID der WLAN-Verbindung gebildet.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist der WLAN-Zugangspunkt über einen Datennetzwerk mit einem zu dem mobilen Endgerät zugehörigen Server verbunden.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist das Datennetzwerk das Internet.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes ist das Mobilfunknetz über ein Telefonnetz mit dem zu dem mobilen Endgerät zugehörigen Server verbunden.
Im Weiteren sind bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes zum Bereitstellen eines Dienstes über eine WLAN–Verbindung oder über ein Mobilfunknetz unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen eines Dienstes für ein mobiles Endgerät über eine WLAN-Verbindung oder über ein Mobilfunknetz;
2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen eines Dienstes für ein mobiles Endgerät über eine WLAN-Verbindung oder über ein Mobilfunknetz;
3 ein weiteres Diagramm zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Bereitstellen eines Dienstes für ein mobiles Endgerät über eine WLAN-Verbindung oder über ein Mobilfunknetz;
4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen eines Dienstes für ein mobiles Endgerät über eine WLAN-Verbindung oder über ein Mobilfunknetz;
5 ein Diagramm zur Darstellung unterschiedlicher Verbindungsparameter, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Berechnung einer Auswahlfunktion eingesetzt werden.
1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes System zum Bereitstellen eines Dienstes. Ein mobiles Endgerät 1, bei dem es sich beispielsweise um ein mobiles Telefon, einen Laptop oder um einen PDA handeln kann, stellt einem Nutzer Dienste bereit. Bei diesen Diensten handelt es sich einerseits um Dienste ohne Echtzeitanforderungen und andererseits um Dienste mit Echtzeitanforderungen. Beispiele für bereitgestellte Dienste mit Echtzeitanforderungen sind Sprachkommunikationsdienste oder Videodatenübertragungsdienste. Ein möglicher Sprachkommunikationsdienst ist dabei ein Voice over IP Sprachdienst. Bereitgestellte Dienste ohne Echtzeitanforderungen sind beispielsweise ein E-Mail-Dienst, ein Instant-Messaging-Dienst, ein Browser-Dienst oder ein FTP-Dienst.
Der bereitgestellte Dienst wird in einem ersten Betriebsmodus des Endgerätes 1 über ein Mobilfunknetz 2, beispielsweise ein GSM-Netz, oder in einem zweiten Betriebsmodus des Endgerätes 1 über eine WLAN-Verbindung bereitgestellt. Es können verschiedene WLAN-Verbindungen beziehungsweise WLAN-Profile A, B, C vorhanden sein. Das mobile Endgerät 1 verfügt beispielsweise über eine Heim-WLAN-Verbindung (Home) A, ein Hot-Spot WLAN-Profil B und eine Büro- beziehungsweise Office-WLAN-Verbindung C. Über ein Datennetzwerk 3, beispielsweise das Internet oder ein lokales Netzwerk des Unternehmens, kann eine Verbindung zu einem Server des Unternehmens hergestellt werden.
Das mobile Endgerät 1 benutzt dabei bei einem Wechsel von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus diejenige verfügbare WLAN-Verbindung beziehungsweise dasjenige verfügbare WLAN-Profil, welche eine konfigurierbare Auswahlfunktion AF erfüllt. Eine Berechnungseinheit des mobilen Endgerätes 1 berechnet bei einer möglichen Ausführungsform für jede verfügbare WLAN-Verbindung die Auswahlfunktion AF(P). Die Auswahlfunktion (AF) wird in Abhängigkeit von Verbindungsparametern P berechnet. Diese Verbindungsparameter P weisen Parameter des mobilen Endgerätes 1, Parameter eines WLAN-Zugangspunktes 2 und Parameter der WLAN-Verbindung selbst auf.
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Bereitstellen eines Dienstes für einen Nutzer eines mobilen Endgerätes 1. Das mobile Endgerät 1 befindet sich in der Reichweite verschiedener WLAN-Zugangspunkte 2. Im dargestellten Beispiel befindet sich das mobile Endgerät 1 in der Reichweite von N WLAN-Zugangspunkten 2. Für jede der verfügbaren WLAN-Verbindungen 1 bis N wird bei einer möglichen Ausführungsform durch eine Berechnungseinheit des mobilen Endgerätes 1 eine vorgegebene Auswahlfunktion AF berechnet.
Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Berechnung der Auswahlfunktion AF(P) durch einen zu dem mobilen Endgerät 1 zugehörigen Server 4. Die WLAN-Zugangspunkte 2 sind über ein Datennetzwerk 3 mit dem Server 4 verbunden. Bei dem Datennetzwerk 3 kann es sich beispielsweise um ein verbundenes Netzwerk handeln.
In dem ersten Betriebsmodus des mobilen Endgerätes 1 wird der bereitgestellte Dienst über ein Mobilfunknetz mit einer Basisstation 5 bereitgestellt. Bei dem Mobilfunknetz handelt es sich beispielsweise um ein zellular aufgebautes Mobilfunknetz, insbesondere ein GSM-Netz. Die Basisstation 5 ist über ein Telefonnetz, beispielsweise ein öffentliches Telefonnetz 6, und ein PSTN-Gateway 7 mit dem Server 4 verbunden.
Die Berechnung der Auswahlfunktion AF erfolgt in Abhängigkeit von verschiedenen Verbindungsparametern, nämlich Parametern des mobilen Endgerätes 1, Parametern des WLAN-Zugangspunktes 2 der jeweiligen WLAN-Verbindung und in Abhängigkeit von Parametern der WLAN-Verbindung. Die Parameter der WLAN-Verbindung sind beispielsweise eine Verbindungsqualität einer zwischen zwei Endgeräten über den WLAN-Punkt 2 verfügbaren Verbindung. Die Parameter des WLAN-Zugangspunktes 2 weisen beispielsweise einen Verbindungspreis für die WLAN-Verbindung über den WLAN-Zugangspunkt 2, Sicherheitsparameter der WLAN-Verbindung, Konnektivitätsparameter der WLAN-Verbindung, Typdaten zur Angabe eines Typs des WLAN-Zugangspunktes 2 sowie Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes 2 auf. Die Sicherheitsparameter des WLAN-Zugangspunktes 2 geben bei einer möglichen Ausführungsform den bei der WLAN-Verbindung eingesetzten Verschlüsselungsalgorithmus an.
Die Konnektivitätsparameter der WLAN-Verbindung geben bei einer möglichen Ausführungsform an, ob eine NAT (Network Address Translation) in dem WLAN-Zugangspunkt 2 vorgesehen ist. Weiterhin können die Konnektivitätsparameter angeben, ob der Datenverkehr durch einen Firewall gefiltert wird. Bei einer möglichen Ausführungsform geben die Konnektivitätsparameter an, ob eine VPN (Virtual Private Network) Verbindung zugelassen ist oder nicht.
Die Typdaten des WLAN-Zugangspunktes 2 geben an, ob es sich bei dem WLAN-Zugangspunkt 2 um einen öffentlichen WLAN-Zugangspunkt oder einen privaten WLAN-Zugangspunkt handelt. Darüber hinaus können die Typdaten des WLAN-Zugangspunktes 2 angeben, ob es sich bei einem privaten WLAN-Zugangspunkt um einen privaten WLAN-Zugangspunkt innerhalb eines Unternehmens oder um einen privaten WLAN-Zugangspunkt innerhalb eines Privathaushaltes handelt. Die Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes 2 weisen bei einer möglichen Ausführungsform die Koordinaten X, Y, Z des Aufstellortes des WLAN-Zugangspunktes 2 auf.
Die Parameter des mobilen Endgerätes 1 umfassen bei einer möglichen Ausführungsform eine Geschwindigkeit des mobilen Endgerätes 1, die Bewegungs-Richtung des mobilen Endgerätes 1, den Typ des mobilen Endgerätes 1 sowie die Sendeleistung des mobilen Endgerätes 1. Dabei können die Positionen des mobilen Endgerätes 1 bei einer möglichen Ausführungsform mittels eines in dem mobilen Endgerät 1 enthaltenen GPS-Empfängers ermittelt werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Position, die Geschwindigkeit und die Bewegungs-Richtung des mobilen Endgerätes 1 durch Triangulation ermittelt.
5 zeigt eine Übersicht der verschiedenen Verbindungsparameter P, auf deren Grundlage die Auswahlfunktion AF(P) berechnet werden kann. Die Verbindungsparameter P umfassen Parameter des mobilen Endgerätes 1, des WLAN-Zugangspunktes 2 sowie der WLAN-Verbindung selbst.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen mobilen Endgerätes 1 erfolgt ein Wechsel von dem ersten Betriebsmodus, bei dem der Dienst über das Mobilfunknetz bereitgestellt wird, zu dem zweiten Betriebsmodus, das heißt in den Betriebsmodus, in dem der Dienst über eine WLAN-Verbindung bereitgestellt wird, nur dann, wenn eine Verbindungsqualität der verfügbaren WLAN-Verbindung ausreichend ist und wenn die verfügbare WLAN-Verbindung einem konfigurierten WLAN-Profil des mobilen Endgerätes 1 entspricht. Die Verbindungsqualität kann dabei in Abhängigkeit von Verbindungsqualitätsparametern berechnet werden, die messbar sind. Die Messung der Verbindungsqualitätsparameter kann durch das mobile Endgerät 1 oder durch einen zu dem mobilen Endgerät 1 zugehörigen Server 4 erfolgen. Messbare Verbindungsqualitätsparameter P sind beispielsweise eine Datenübertragungsrate, eine Latenzzeit, ein Jitter und eine Datenpaketverlustrate. Die Auswahlfunktion AF wird in Abhängigkeit von den in 5 dargestellten Verbindungsparametern berechnet.
Die Auswahlfunktion AF wird bei einer ersten Ausführungsform durch eine Berechnungseinheit innerhalb des mobilen Endgerätes 1 berechnet.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Auswahlfunktion AF durch eine Berechnungseinheit eines zu dem mobilen Endgerät 1 zugehörigen Servers 4 berechnet. Die Auswahlfunktion AF ist dabei in einer bevorzugten Ausführungsform konfigurierbar. Diese Konfiguration kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem zur Verfügung zu stellenden Dienst erfolgen.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Bereitstellen eines Dienstes für einen Nutzer über ein mobiles Endgerät 1. Das mobile Endgerät 1 ist ein duales Endgerät, beispielsweise ein Telefon mit Dualbetriebsmodus (DMP Dual Mode Phone). Dieses mobile Telefon 1 ermöglicht Sprachtelefonie einerseits über ein GSM-Mobilfunknetz 5 und andererseits über eine WLAN-Verbindung unter Verwendung von Voice over IP, das heißt SIP und RTP. Der WLAN-Zugangspunkt 2 ist über das Internet 3 mit einem HPMC Appliance Server 4 verbunden. Der HPMC Appliance Server 4 befindet sich beispielsweise in einem Firmennetz eines Unternehmens und unterstützt auf Netzwerkseite einen Hand-over zwischen Voice over IP und dem öffentlichen GSM Mobil-Telefonnetz. Für weitere Vermittlungsaufgaben kann innerhalb des Firmennetzes ein HiPath 8K 8 vorgesehen sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt das mobile Endgerät 1 über zwei Möglichkeiten zum Aufbau einer Sprachverbindung, nämlich entweder über das öffentliche Mobilfunknetz oder über eine WLAN-Verbindung. Wenn eine WLAN-Verbindung besteht, teilt das mobile Endgerät 1 dies dem HPMC-Client-Server 4 über eine SIP-Signalisierungsnachricht mit. Auf diese Weise ist der HPMC-Client-Server 4 darüber informiert, dass das Dual-Mode Endgerät 1 nun über eine WLAN-Verbindung erreichbar ist.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach einem Startschritt S0 überprüft das mobile Endgerät 1 in Schritt S1, ob eine WLAN-Verbindung verfügbar ist. Die WLAN-Zugangspunkte 2 strahlen jeweils eine Broadcast-Nachricht ab, welche anzeigt, dass der jeweilige WLAN-Zugangspunkt 2 verfügbar ist. Anhand dieser Broadcast-Nachrichten kann das mobile Endgerät 1 feststellen, ob eine WLAN-Verbindung verfügbar ist oder nicht. Die Broadcast-Nachrichten weisen beispielsweise einen Netzwerknamen der WLAN-Verbindung auf. Dieser Netzwerkname kann beispielsweise durch eine SSID der WLAN-Verbindung gebildet werden.
In einem weiteren Schritt S2 wird geprüft, ob die verfügbare WLAN-Verbindung einem WLAN-Profil des mobilen Endgeräts 1 entspricht. Diese WLAN-Profile sind beispielsweise in dem mobilen Endgerät 1 konfiguriert. Beispielsweise enthält das mobile Endgerät 1, wie in 1 dargestellt, drei verschiedene WLAN-Profile, nämlich ein Home-Profile A, ein Hot-Spot-Profile B und ein Office-Profile C. Entspricht die verfügbare WLAN-Verbindung einer der konfigurierten WLAN-Profile, erfolgt im Schritt S3 die Berechnung der vorgegebenen Auswahlfunktion AF für die verfügbaren WLAN-Verbindungen. Beispielsweise sind zwei WLAN-Verbindungen verfügbar, die konfigurierten WLAN-Profilen entsprechen, etwa einem Home-Profil A und einem Hot-Spot-Profil B.
In einem weiteren Schritt S4 wird diejenige WLAN-Verbindung selektiert, die die Auswahlfunktion AF(P) am besten erfüllt, das heißt z. B. einen höchsten Funktionswert der Auswahlfunktion hat.
Anschließend erfolgt ein Wechsel zu der selektierten WLAN-Verbindung in Schritt S5. Der Vorgang endet im Schritt S6.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems beziehungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen eines Dienstes sind die Dienstparameter des bereitgestellten Dienstes in Abhängigkeit von den Verbindungsparametern P der benutzten WLAN-Verbindung einstellbar. Diese einstellbaren Dienstparameter des bereitgestellten Dienstes weisen beispielsweise einen Sprachkodec, einen Sicherheitsparameter des Dienstes, ein eingesetztes Fehlerkorrekturverfahren und eine Adresse eines Servers auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Funktionalität von WLAN-Profilen, das heißt WLAN-Konfigurationen, um spezielle Funktionen zur Unterstützung von HiPath-Mobile-Connect erweitert. Hierbei erfolgt die Entscheidung, ob eine aktuell verfügbare WLAN-Verbindung für einen bestimmten Dienst, beispielsweise für einen Voice-Over-IP Sprachkommunikationsdienst, verwendet wird. Dadurch wird ermöglicht, dass das Verhalten von HPMC das jeweils aktivierte WLAN-Profil und dessen Eigenschaften berücksichtigt, das heißt es wird nicht mehr nur entschieden, ob eine WLAN-Verbindung vorhanden ist oder nicht. Auch wenn eine WLAN-Verbindung vorhanden ist, so wird diese nur dann auch für HPMC, d. h. für Sprachkommunikation, verwendet, wenn die WLAN-Verbindung gewisse Qualitätsanforderungen erfüllt. Falls die WLAN-Verbindungsqualität zu gering ist, wird ein echtzeitkritischer Dienst, speziell Sprachkommunikation, trotz vorhandener WLAN-Verbindung über das Mobilfunknetz realisiert. Dadurch ist ein zuverlässiger Echtzeitdienst, speziell ein Sprachdienst, auch dann gewährleistet, wenn manche verfügbaren WLAN-Verbindungen keine dafür ausreichende Verbindungsqualität erreichen.
Zusätzlich können bei einer möglichen Ausführungsform von dem mobilen Endgerät 1 geographische Daten sowie Bewegungsdaten geliefert werden. Diese Daten werden bei einer möglichen Ausführungsform durch einen in dem mobilen Endgerät 1 integrierten GPS-Empfänger gewonnen oder durch Triangulation ermittelt. Diese geographischen Daten können zum einen dazu benutzt werden, ortsabhängige Präferenzen zu definieren und andererseits können diese Daten zur Ermittlung der Geschwindigkeit des mobilen Endgerätes 1 eingesetzt werden. Der Ort und die Geschwindigkeit des mobilen Endgerätes 1 können bei der Entscheidung einbezogen werden, ob ein Hand-Over von dem Mobilfunknetz hin zu der WLAN-Verbindung oder umgekehrt durchgeführt werden soll.
In einer möglichen Ausführungsform wird das WLAN-Profil um weitere Daten erweitert, die von dem HPMC-Appliance Server 4 ausgewertet werden. Dies erfolgt beispielsweise indem die von einem Betriebssystem verwalteten WLAN-Profile erweitert werden oder indem der HPMC-Server 4 eigene Daten verwaltet, die einem Betriebssystem-WLAN-Profil zugeordnet sind. In diesem Falle fragt der HPMC-Server 4 bei dem Betriebssystem ab, welches WLAN-Profil aktuell aktiviert ist und verwendet die eigenen diesem WLAN-Profil zugeordneten Daten. Von diesen Daten hängt ab, ob ein WLAN-Profil, beispielsweise für Voice over IP Sprachkommunikation, über die WLAN-Schnittstelle verwendet wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform wird während einer Sprachverbindung erfasst, welche Qualität ein WLAN-Profil für die Sprachkommunikation hat. Dazu werden bei einer möglichen Ausführungsform die Verbindungsmittel zu einem Sprachgateway erfasst. Dieses Sprachgateway wird beispielsweise durch einen Voice over IP-Server, einen SIP-Server beziehungsweise einen HPMC-Appliance Server 4 gebildet. Die Verbindungsmittel können dem aktuell aktiven WLAN-Profil zugeordnet werden. Zusätzlich kann auch der Verbindungspreis als Grundlage für die Entscheidung benutzt werden. Weiterhin können Sicherheitseinstellungen des jeweiligen WLAN-Profils, beispielsweise ob die WLAN-Kommunikation durch WPA, WEP oder gar nicht (plain) geschützt ist, berücksichtigt werden. Weiterhin kann die Entscheidung auf Grundlage von Konnektivitätsparametern, etwa ob ein Network Address Translation NAT vorgesehen ist oder ob der Netzdatenverkehr gefiltert wird, dem WLAN-Profil zugeordnet werden.
Bei einer möglichen Ausführungsform wird ein verfügbares WLAN-Profil durch den HPMC-Appliance Server 4 für Sprachkommunikation verwendet, wenn gewisse Mindestqualitätskriterien erfüllt sind. Ein Hand-Over von dem Mobilfunknetz zu WLAN-basierten Voice over IP erfolgt dabei abhängig von den die Verbindungsgüte charakterisierenden Parametern des aktiven WLAN-Profils. In möglichen Ausführungsformen werden Voice over IP Verbindungsparameter, zum Beispiel Sprachkodec und IP-Adresse des Voice over IP Gateways, anhand der gespeicherten Verbindungsgütedaten selektiert. Die Anpassung des Hand-Overs von dem Mobilfunknetz zu WLAN-basiertem Voice over IP kann beispielsweise die Dauer der Überlappungsperiode, in der beide Verbindungen, dass heißt Mobilfunknetzverbindung und WLAN-Verbindung, parallel betrieben werden, betreffen. Weiterhin kann die aktuelle tatsächliche Verbindungsgüte zu dem Sprach-Gateway vor der Verwendung für die Sprachkommunikation ausgemessen werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Verbindungsgüte stark schwankt. Weiterhin kann ein Sprachkodec und ein Fehlerkorrekturverfahren für die Sprachkommunikation ausgewählt werden.
Bei einer möglichen Ausführungsform wird den erfassten Daten des jeweiligen WLAN-Profils zusätzlich der geographische Ort zugeordnet, um so verschiedene Zugangspunkte 2 mit demselben Netzwerknamen (SSID), die durchaus unterschiedliche Güteparameter aufweisen können, unterscheiden zu können.
In einer möglichen Ausführungsform wird die Ortsinformation nicht durch geographische Koordinaten bestimmt, sondern durch die Menge, den Namen und die Signalstärke der gerade empfangbaren Zugangspunkte 2. Anhand dieser Daten kann das mobile Endgerät 1 erkennen, ob es sich wieder an dem gleichen Ort befindet wir an demjenigen, an dem die gespeicherten Daten erfasst wurden. Dies stellt eine Möglichkeit dar, ohne GPS-Empfänger verschiedene Zugangspunkte 2 mit demselben Netzwerknamen beziehungsweise mit derselben SSID zu unterscheiden.
Bei einer möglichen Ausführungsform sendet das mobile Endgerät 1 als Teil der Signalisierung, ob nun eine WLAN-Verbindung beziehungsweise eine WLAN-Konnektivität besteht, eine Identifizierungsinformation der aktuell aktiven WLAN-Verbindung, dass heißt z. B. eine Profilnummer, ein WLAN-Profilname, eine SSID, eine MAC-Adresse des Zugangspunktes 2, geographische Informationsdaten und Geschwindigkeit. Dadurch erhält der HPMC-Server 4 Informationen, welcher WLAN-Zugang aktuell verwendet wird und kann dadurch entsprechende Verbindungsmessgütedaten erfassen, speichern und bei der Entscheidung verwenden, ob für eine Sprachverbindung das öffentliche Mobilfunknetz oder Voice over IP über eine WLAN-Verbindung verwendet werden soll. Durch das Verfahren ist gewährleistet, dass auch bei Verwendung von WLAN-Verbindungen unterschiedlicher Qualität stets ein zuverlässiger, hochwertiger Sprachdienst bereitgestellt werden kann.

Claims

Mobiles Endgerät zum Bereitstellen eines Echtzeitdienstes, der in einem ersten Betriebsmodus des Endgerätes (1) über ein Mobilfunknetz und in einem zweiten Betriebsmodus des Endgerätes (1) über eine WLAN-Verbindung bereitgestellt wird, wobei das mobile Endgerät (1) so ausgeführt ist, dass es nur dann von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus wechselt, wenn eine durch das mobile Endgerät aufgebaute WLAN-Verbindung eine konfigurierbare Auswahlfunktion (AF) erfüllt, wobei die Auswahlfunktion (AF) in Abhängigkeit von Verbindungsparametern berechnet ist, wobei die Verbindungsparameter Parameter des mobilen Endgerätes (1), Parameter des WLAN-Zugangspunktes (2) und Parameter der WLAN-Verbindung aufweisen, wobei die Parameter des WLAN-Zugangspunktes (2) – einen Verbindungspreis für die WLAN-Verbindung über den WLAN-Zugangspunkt (2), – Sicherheitsparameter der WLAN-Verbindung, – Konnektivitätsparameter der WLAN-Verbindung, – Typdaten zur Angabe eines Typs des WLAN-Zugangspunktes (2) und – Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes (2) aufweisen.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei die Sicherheitsparameter den bei der WLAN-Verbindung eingesetzten Verschlüsselungsalgorithmus angeben.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei die Konnektivitätsparameter angeben, ob eine NAT (Network Address Translation) in dem WLAN-Zugangspunkt (2) vorgesehen ist, ob der Datenverkehr durch einen Firewall gefiltert wird und ob eine VPN-(Virtual Privat Network)Verbindung zugelassen ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei die Typdaten des WLAN-Zugangspunktes (2) angeben, ob es sich bei dem WLAN-Zugangspunkt (2) um einen öffentlichen WLAN-Zugangspunkt oder um einen privaten WLAN-Zugangspunkt handelt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 4, wobei die Typdaten des WLAN-Zugangspunktes (2) angeben, ob es sich bei einem privaten WLAN-Zugangspunkt um einen privaten WLAN-Zugangspunkt innerhalb eines Unternehmens oder um einen privaten WLAN-Zugangspunkt innerhalb eines Privathaushaltes handelt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei die Positionsdaten des WLAN-Zugangspunktes (2) Koordinaten (x, y, z) des Aufstellortes des WLAN-Zugangspunktes (2) aufweisen.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei die Parameter des mobilen Endgerätes (1), eine Position des mobilen Endgerätes (1), eine Geschwindigkeit (v) des mobilen Endgerätes (1), eine Bewegungs-Richtung des mobilen Endgerätes (1), einen Typ des mobilen Endgerätes (1) und eine Sendeleistung des mobilen Endgerätes (1) aufweisen.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 7, wobei die Position, die Geschwindigkeit und die Richtung des mobilen Endgerätes (1) durch einen in dem mobilen Endgerät integrierten GPS-Empfänger oder durch Triangulation ermittelt sind.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei ein Wechsel von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus nur erfolgt, wenn eine Verbindungsqualität der verfügbaren WLAN-Verbindung ausreichend ist und wenn die verfügbare WLAN-Verbindung einem konfigurierten WLAN-Profil des mobilen Endgerätes (1) entspricht.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 9, wobei verschiedene WLAN-Profile in dem mobilen Endgerät (1) konfiguriert sind.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 9 oder 10, das drei verschiedene WLAN-Profile in Form eines Home-Profiles (A), eines Hot-Spot-Profiles (B) und eines Office-Profiles (C) enthält.
Mobiles Endgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, das so ausgeführt ist, dass eine Berechnung der Auswahlfunktion (AF), die für die verfügbaren WLAN-Verbindungen vorgegebenen ist, dann erfolgt, wenn die verfügbare WLAN-Verbindung einer der konfigurierten WLAN-Profile (A, B, C) entspricht.
Mobiles Endgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei erfassten Daten des jeweiligen WLAN-Profils zusätzlich ein geographischer Ort zugeordnet ist, um verschiedene Zugangspunkte (2) mit demselben Netzwerknamen (SSID) unterscheiden zu können.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 13, wobei eine Ortsinformation über den geographischen Ort durch eine Menge der empfangbaren Zugangspunkte (2), einen Namen und eine Signalstärke jedes der empfangbaren Zugangspunkte (2) bestimmt ist.
Mobiles Endgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Verbindungsqualität in Abhängigkeit von Verbindungsqualitätsparametern berechnet ist, die messbar sind.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 15, wobei die messbaren Verbindungsqualitätsparameter eine Datenübertragungsrate, eine Latenzzeit, einen Jitter und eine Datenpaketverlustrate aufweisen.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 16, wobei die Verbindungsqualitätsparameter durch das mobile Endgerät (1) oder durch einen zum dem mobilen Endgerät (1) zugehörigen Server (4) gemessen werden.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei Dienstparameter des bereitgestellten Dienstes in Abhängigkeit von den Verbindungsparametern der benutzten WLAN-Verbindung einstellbar sind.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 18, wobei die einstellbaren Dienstparameter des bereitgestellten Dienstes einen Sprachkodec, einen Sicherheitsparameter des Dienstes, ein Fehlerkorrekturverfahren und eine Adresse eines Servers aufweisen.
Mobiles Endgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei ein Überlappungszeitraum bei einem Wechsel zwischen den beiden Betriebsmodi, während dessen sowohl eine Verbindung über das Mobilfunknetz als auch eine Verbindung über eine WLAN-Verbindung besteht, abhängig von den die Verbindungsgüte charakterisierenden Parametern des aktiven WLAN-Profils einstellbar ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, wobei der WLAN-Zugangspunkt (2) über ein Datennetzwerk (3), insbesondere das Internet, mit einem zu dem mobilen Endgerät zugehörigen Server (4) verbunden ist, wobei das Mobilfunknetz über ein Telefonnetz (6) mit dem zu dem mobilen Endgerät (1) zugehörigen Server (4) verbunden ist.