DE102012008866A1

DE102012008866A1 - Verfahren zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes, Endgerät zur Verwendung in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes, Base Transceiver zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes, Programm und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102012008866A1
Application number: DE102012008866A
Authority: DE
Inventors: Andreas Neubacher; Axel Klatt; Frank LEHSER
Original assignee: T Mobile International Austria GmbH; T Mobile Austria GmbH; Deutsche Telekom AG
Current assignee: T Mobile International Austria GmbH; T Mobile Austria GmbH; Deutsche Telekom AG
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2013-11-07
Also published as: EP2663105B1; EP2663105A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes, wobei das Zugangsnetz mindestens eine Base Transceiver Station umfasst, wobei mehrere Endgeräte in dem geographischen Bereich Steuersignale von der Base Transceiver Station empfangen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – in einem ersten Schritt wird ein Pool-Paging-Informationselement von der Base Transceiver Station an die mehreren Endgeräte gesendet, – in einem zweiten Schritt wird durch mindestens einen Teil der Endgeräte der mehreren Endgeräte ein Identitätsinformationselement an die Base Transceiver Station gesendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Endgerät zur Verwendung in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes, sowie eine Base Transceiver Station zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes.
Die Verfahrensweise zum Verfolgen des Standortes eines Nutzers oder eines Endgerätes in einem öffentlichen landgestützten Mobilfunknetz und zum Benachrichtigen von Endgeräten über eingehende Verbindungsanfragen ist wichtig für die Funktionalität von Mobilfunknetzen. Die Möglichkeit, einen Nutzer oder ein Endgerät zu lokalisieren, ist z. B. für einen Sprachanruf wichtig, und allgemeiner, wenn Daten anderer Netzeinheiten, wie Gateways usw., an ein spezifisches Endgerät gesendet werden sollen.
Im Allgemeinen gibt es zwei mögliche Schemata zum Verfolgen des Standortes eines Endgerätes:

(1) Das Endgerät gibt seine Gegenwart innerhalb einer bestimmten Funkzelle bei jedem Funkzellenwechsel bekannt, während es sich zwischen unterschiedlichen Funkzellen des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes bewegt. Das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz verfolgt jeden einzelnen Funkzellenwechsel.
(2) Das Endgerät wird angefunkt (d. h. die Base Transceiver Station einer Funkzelle oder mehrerer Funkzellen übermittelt eine bestimmte Identifikation, die mit einem bestimmten Endgerät auf dem Übertragungskanal in Zusammenhang steht), und es wird dem Endgerät angezeigt, die Base Transceiver Station (oder einen anderen Knoten des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes) zu kontaktieren, d. h. das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz über die aktuelle Zelle zu informieren, auf die das Endgerät derzeit zugreift.

Beide Schemata haben Vorteile und Nachteile in Abhängigkeit vom Mobilitätsmuster von Endgeräten. Während gemäß dem ersten Schema eher statische (d. h. sich nicht bewegende) Endgeräte von der Notwendigkeit nur einer eher geringen Anzahl von Signalisierungsanlässen profitieren, d. h. minimale Signalisierungsanforderungen (da dem öffentlichen landgestützten Mobilfunknetz die Standorte der unterschiedlichen Endgeräte aufgrund des letzten Funkzellenwechsels bekannt sind), weist dieses Schema in dem Fall Nachteile auf, dass Endgeräte häufig ihre Standorte wechseln. Dies liegt daran, dass ein beliebiges Endgerät das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz bei jedem Funkzellenwechsel über seinen aktuellen Standort informieren muss, d. h. das erste Schema verursacht einen recht wichtigen Bedarf an Signalisierung zwischen den Endgeräten einerseits und dem öffentlichen landgestützten Mobilfunknetz andererseits.
Im Gegensatz dazu weist das zweite Schema Vorteile im Fall sich eher schnell bewegender (d. h. sehr mobiler) Endgeräte auf, da im Fall derartiger sich schnell bewegender Endgeräte nur minimale Signalisierung stattfindet, weil das Endgerät nicht bei jedem Funkzellenwechsel seine Gegenwart bekannt geben muss, und somit findet eine eher begrenzte Signalisierung statt, wenn sich das Endgerät zwischen unterschiedlichen Standorten des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes bewegt. Jedoch führt das zweite Schema zu einer recht hohen Signalisierungslast in vielen Funkzellen, falls das Endgerät angefunkt werden muss, da (aufgrund der Tatsache, dass das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz keine Kenntnis über den exakten Standort des Endgerätes hat) Paging-Nachrichten in viele oder alle Funkzellen übertragen werden müssen, während sich das Endgerät nur in einer Funkzelle befindet.
Um die diesbezügliche Signalisierung zwischen unterschiedlichen Knoten oder Komponenten des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes sowie zwischen dem Endgerät und den Knoten des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes vergleichsweise gering zu halten, werden die beiden Verfolgungsschemata in 2G (zweite Generation) öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzen (wie dem GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)-Netz), in 3G (dritte Generation) öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzen (wie dem UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)-Netz) und in 4G (vierte Generation) öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzen (wie dem E-UTRAN(Evolved UTRAN)-Netz) kombiniert.
Bei 2G öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzen kann eine Reihe von Funkzellen zu einem sogenannten Standortbereich (LA – Location Area) kombiniert werden. Innerhalb eines Standortbereiches, der durch eine spezifische Kennung auf dem Übertragungskanal identifiziert wird, wird dem Endgerät gestattet, sich frei innerhalb des Standortbereiches zu bewegen und auf jede Funkzelle zuzugreifen (d. h. eine Funkverbindung, mit der entsprechenden Base Transceiver Station der Funkzelle aufzubauen), ohne das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz benachrichtigen zu müssen. Nur wenn das Endgerät zwischen Funkzellen wechselt, bei denen es sich um Mitglieder unterschiedlicher Standortbereiche handelt, muss das Endgerät das Netz informieren, dass, im Fall eines Paging-Bedarfs, das Endgerät in dem neuen Standortbereich angefunkt werden muss. Ein derartiges kombiniertes Schema der Verfolgung eines Endgerätes gestattet – abhängig von der Netzplanung – das Finden eines Kompromisses zwischen dem Signalisierungsbedarf zum Signalisieren aus Gründen einer Standortaktualisierung zwischen dem Endgerät und dem öffentlichen landgestützten Mobilfunknetz einerseits und dem Signalisierungsbedarf auf Übertragungskanälen innerhalb von Funkzellen zu Paging-Zwecken andererseits.
Weitere Verfolgungsschemata zum Umgang mit der Endgerätemobilität sind in UTRAN öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzen implementiert, welche das Verfolgen eines Endgerätes mit unterschiedlicher Standortgranularität, entweder auf dem Standortbereich-Level, UTRAN Verfolgungsbereich-Level oder sogar dem Funkzellenlevel (für eine begrenzte Anzahl von Endgeräten) gestatten.
Jedoch wäre die Kenntnis darüber, ob sich ein Endgerät innerhalb eines Abdeckungsbereiches einer bestimmten Funkzelle befindet vorteilhaft, besonders zum Zweck der Zählung von Endgeräten innerhalb einer spezifischen Funkzelle.
Bei aktuellen öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzen der zweiten, dritten und vierten Generation (GERAN, UTRAN, E-UTRAN) sowie bei anderen Funkzugangstechnologien, stammen Paging-Anfragen

– von hierarchisch höheren Netzelementen oder Netzeinheiten, wie dem MSC (Mobile Switching Center), SGSN (Serving GPRS Support Node), MME (Mobility Management Entity) usw., und
– sind Paging-Anfragen für ein einzelnes Endgerät bestimmt, um es über eingehende Anrufe oder Nachrichten, Verbindungsanfragen oder Daten die dieses spezifische Endgerät von dem/der hierarchisch höheren Netzelement oder Netzeinheit empfangen soll, zu informieren.

Daher wird eine a priori Kenntnis über das anzufunkende Endgerät benötigt, um ein spezifisches Endgerät zu kontaktieren.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer einfachen Lösung zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes gelöst, wobei das Zugangsnetz mindestens eine Base Transceiver Station umfasst, wobei mehrere Endgeräte in dem geographischen Bereich Steuersignale von der Base Transceiver Station empfangen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

– in einem ersten Schritt wird ein Pool-Paging-Informationselement von der Base Transceiver Station an die mehreren Endgeräte gesendet,
– in einem zweiten Schritt wird durch mindestens einen Teil der Endgeräte der mehreren Endgeräte ein Identitätsinformationselement an die Base Transceiver Station gesendet.

Es ist dadurch gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise möglich, dass eine Anfrage in Form des Pool-Paging-Informationselementes von der Base Transceiver Station an die Endgeräte der mehreren Endgeräte gesendet werden kann, um das Identitätsinformationselement bereitzustellen. Es ist besonders vorteilhaft, dass die Base Transceiver Station, wenn sie das Pool-Paging-Informationselement sendet, keines der Endgeräte einzeln anzeigen oder spezifizieren muss (z. B. mittels der Anzeige einer Endgeräte-spezifischen Identitätsinformation, wie eine IMSI-Nummer oder dergleichen), sondern es ist möglich, das Pool-Paging-Informationselement an alle Endgeräte zu übertragen, die auf die Funkzelle bedient durch die Base Transceiver Station zugreifen, oder mindestens an alle Endgeräte, die zu einer Pool-Paging-Gruppe gehören.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhafterweise möglich, dass das Identitätsinformationselement derart eine Information über die Identität des Endgerätes bereitstellt, dass ein erstes Endgerät von einem zweiten Endgerät differenziert oder unterschieden werden kann.
Jedoch muss das Identitätsinformationselement nicht notwendigerweise die Information über die Identität des Endgerätes umfassen, so dass die Identität des Nutzers (dieses Endgerätes) aus einer derartigen Information über die Identität abgeleitet werden kann. Dadurch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise möglich, dass das Level des Datenschutzes persönlicher Daten von Nutzern innerhalb des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes verbessert werden kann – oder durch die Implementierung des erfinderischen Verfahrens nicht verringert wird – weil die Base Transceiver-Stationen des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes in der Lage sind, zwischen unterschiedlichen Endgeräten zu unterscheiden (und vorzugsweise und vorteilhafterweise sind sie auch in der Lage (allgemeine) Informationen über unterschiedliche Endgeräte zu erhalten wie die entsprechenden Fähigkeiten oder den Typ des Endgerätes), und es ist ihnen daher möglich, ein verbessertes Servicelevel bereitzustellen, jedoch besitzen sie keinen Zugang zu einzelnen und persönlichen Daten oder Informationen in Bezug auf die Endgeräte, die auf die Base Transceiver Station zugreifen. Zum Beispiel ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich und bevorzugt, dass anstelle der Übermittlung von z. B. der IMSI-Nummer eines Endgerätes, eine Nummer abgeleitet aus der IMSI-Nummer (z. B. die IMSI-Nummer in einer verschlüsselten Form) gemäß eines vordefinierten Algorithmus als Teil des Identitätsinformationselementes an die Base Transceiver Station übermittelt wird.
Ein weiterer Vorteil gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verringerung des Signalisierungsverkehrs im Vergleich zur Anwendung einer herkömmlichen Paging-Verfahrensweise an alle Endgeräte innerhalb des Abdeckungsbereiches der Base Transceiver Station. Da herkömmliche Paging-Anfragen von hierarchisch höheren Netzelementen oder Netzeinheiten (wie dem MSC (Mobile Switching Center) SGSN (Serving GPRS Support Node), MME (Mobility Management Entity)) stammen, beinhaltet der herkömmliche Paging-Prozess Signalisierungsverkehr nicht nur zwischen dem Endgerät und der Base Transceiver Station, sondern auch zwischen der Base Transceiver Station und diesen hierarchisch höheren Netzelementen. Dieser zusätzliche Signalisierungsverkehr kann gemäß der vorliegenden Erfindung eliminiert oder mindestens stark verringert werden da die Kenntnis über die Anzahl von Endgeräten – insbesondere diejenigen Endgeräte im Standby Modus – nur lokal an der Base Transceiver Station benötigt wird
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass an der Base Transceiver Station Kenntnis über die Anzahl von Endgeräten – insbesondere von Endgeräten in einem Passiv-Modus oder im Standby-Modus – innerhalb des Abdeckungsbereiches der Base Transceiver Station vorhanden ist.
Aus Gründen der Energieeinsparung der Base Transceiver Station ist eine a priori Kenntnis über die Anzahl von Endgeräten innerhalb des Abdeckungsbereiches der Base Transceiver Station wichtig für die Ableitung einer akkuraten Entscheidung, z. B. ob der Transceiver der Base Transceiver Station aus Gründen der Energieeinsparung abgeschaltet werden kann. Z. B. darf, falls sich viele Endgeräte in einem Passiv-Modus (d. h. im Standby-Modus) innerhalb des Abdeckungsbereiches der Base Transceiver Station befinden, die Base Transceiver Station nicht abgeschaltet werden, da die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Anzahl von Endgeräten innerhalb einer bestimmten Zeit Bedarf an Konnektivität haben wird, hoch sein kann.
Ferner besteht bei einer steigenden Anzahl von Machine-to-Machine-Geräten (wie Zählern, Verkaufsautomaten oder dergleichen) eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich eine bestimmte Anzahl von Geräten, d. h. Endgeräten, an eher fixen Orten befinden und sich – während normaler Verwendung – überhaupt nicht bewegen. Die Kenntnis darüber, welche Base Transceiver Stationen innerhalb des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes die Abdeckung für derartige Endgeräte bereitstellen (sowie ein Fähigkeitsbericht derartiger Endgeräte wie „feststehendes Machine-to-Machine-Gerät”), ist vorteilhaft und gestattet eine enorme Verbesserung der Paging-Signalisierung, da derartige Geräte (Endgeräte) nicht in größeren Bereichen angefunkt werden müssen (wie dem kompletten entsprechenden Standortbereich oder Verfolgungsbereich) als der entsprechenden Funkzelle der Base Transceiver Station.
Außerdem gestattet zu Betriebs- und Wartungszwecken, insbesondere für eine End-to-End-Konnektivitätsprüfung, die Kenntnis über die Verfügbarkeit von Endgeräten im Standby-Modus innerhalb des Abdeckungsbereiches der Base Transceiver Station eine End-to-End-Konnektivitätsprüfung und die Identifikation möglicher ansonsten nicht erkennbarer Ausfälle auf den Funkfrequenzeinheiten, insbesondere der Base Transceiver Station.
Ferner profitieren Anwendungen wie

– die dynamische Spektrumszuordnung zu unterschiedlichen Funkzugangstechnologien, oder
– die Anpassung von Zell-Nachselektions-Parametern (z. B. falls Funkzellen unterschiedlicher Funkzugangstechnologien an einem Standort vorhanden sind), oder
– Direkt-zu-Direkt-Kommunikationsanwendungen (z. B. zum Bereitstellen von Unterstützung an das Endgerät als ein Direkt-zu-Direkt-Gerät in Bezug auf das Schalten auf eine Nahbereichsentdeckungsfunktionalität)

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Steuersignale, die durch die Endgeräte von der Base Transceiver Station empfangen werden, auf einem Paging-Kanal der Base Transceiver Station gesendet.
Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, alle Endgeräte leicht zu erreichen, die durch die Base Transceiver Station bedient werden, sogar derartige Endgeräte, die sich in einem Passiv-Modus befinden, insbesondere im Standby-Modus. Üblicherweise sind die Endgeräte so konfiguriert, dass sie so viel wie möglich Energieverbrauch einsparen, um die Standby-Zeiten zu verbessern. Daher implementieren öffentliche landgestützte Mobilfunknetze das Konzept des diskontinuierlichen Empfangs (DRX – Discontinuous Reception). Dieses Konzept gestattet es batteriebetriebenen Geräten wie Mobiltelefonen als Endgeräte, den Energieverbrauch durch Implementierung eines sogenannten „Schlafmodus” während der meisten Zeit, wenn keine Kommunikation stattfindet, zu optimieren.
Üblicherweise sind „Aufwachzeiten” definiert, während denen die Endgeräte durch den Paging-Kanal der Base Transceiver Station erreicht werden können.
Da eine hohe Anzahl von Endgeräten, die auf die Base Transceiver Station zugreifen, auch bedeutet, dass potentiell eine hohe Anzahl von Identitätsinformationselementen an die Base Transceiver Station zurückgesendet werden, wenn die Base Transceiver Station ein Pool-Paging-Informationselement sendet, stellt die vorliegende Erfindung Möglichkeiten bereit, dass die Endgeräte, die das Pool-Paging-Informationselement empfangen, in koordinierter Art und Weise antworten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird jedem Endgerät der mehreren Endgeräte eine Pool-Paging-Gruppenkennung zugewiesen, wobei das Pool-Paging-Informationselement die Pool-Paging-Gruppenkennung umfasst, wobei ein Endgerät der mehreren Endgeräte das Identitätsinformationselement ausschließlich in dem Fall sendet, wenn die zugewiesene Pool-Paging-Gruppenkennung mit der Pool-Paging-Gruppenkennung des Pool-Paging-Informationselementes übereinstimmt.
Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich Überlastungssituationen der Funkkommunikation innerhalb der Funkzelle sowie Überlastungssituationen der Base Transceiver Station zu vermeiden. Mit der Definition von Paging-Gruppen für den neuen Pool-Paging-Mechanismus ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise möglich zu vermeiden, dass zu viele Endgeräte gleichzeitig das Pool-Paging-Informationselement empfangen und im Gegenzug versuchen, das Identitätsinformationselement an die Base Transceiver Station bereitzustellen.
Die Verwendung von Paging-Gruppen zum Definieren mehrerer Endgeräte (aus allen Endgeräten, die auf die Funkzelle einer spezifischen Base Transceiver Station zugreifen), die aufgefordert werden, auf ein Pool-Paging-Informationselement zu antworten, hat den weiteren Vorteil, dass es Situationen geben konnte, in denen der Prozess des Bestimmens der Anzahl von Endgeräten in einer Funkzelle nicht komplett durchgeführt werden muss. Eine derartige Situation bezieht sich z. B. auf die Situation, wenn sich die Frage stellt, ob eine Base Transceiver Station aus Energieeinsparungsgründen aufgrund geringen Verkehrs abgeschaltet werden sollte. Wenn in einer derartigen Situation bereits bei einer Paging-Gruppe eine ausreichende Anzahl von Endgeräten im Standby (mittels eines Identitätsinformationselementes) auf das Pool-Paging-Informationselement gesendet von der Base Transceiver Station antwortet, dann ist klar, dass die Base Transceiver Station nicht abgeschaltet werden kann. Bezüglich dieser besonderen Frage oder Situation muss das erfinderische Verfahren auch nicht für die anderen Paging-Gruppen durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Pool-Paging-Gruppenkennung jedem Endgerät der mehreren Endgeräte zugewiesen, wenn die Endgeräte in den Standortbereich, den Registrierungsbereich und/oder den Verfolgungsbereich der Base Transceiver Station eintreten.
Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die Paging-Gruppe des Pool-Paging-Mechanismus leicht zuzuweisen Zum Beispiel ist die einem spezifischen Endgerät zuzuweisende Pool-Paging-Gruppenkennung von der IMSI-Nummer dieses Endgerätes abgeleitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner bevorzugt, dass das Identifikationsinformationselement eine Anzeige bezüglich der Identität des Endgerätes und mindestens eine der folgenden Informationen umfasst:

– eine Anzeige bezüglich des aktuellen Status des Endgerätes,
– eine Anzeige bezüglich der Fähigkeiten des Endgerätes,
– eine Anzeige bezüglich einer Aufzeichnung der vorherigen Nutzung des Endgerätes, wobei die Anzeige in Bezug auf die Fähigkeiten des Endgerätes insbesondere eine Information bezüglich des möglichen Satzes an Funkzugangstechnologien, zu deren Nutzung das Endgerät in der Lage ist, und/oder der Gerätekategorie des Endgerätes und/oder der dem Endgerät zugewiesenen Nutzerkategorie betrifft.

Dadurch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise möglich, dass die Base Transceiver Station nicht nur Informationen über die Existenz des entsprechenden Endgerätes empfängt, sondern auch bezüglich der Fähigkeiten des Endgerätes und bezüglich weiterer Informationen in Bezug auf das Endgerät, wie den Status und/oder die Fähigkeiten und/oder die Aufzeichnung der vorherigen Nutzung des Endgerätes. Die Anzeige bezüglich des aktuellen Status des Endgerätes betrifft z. B., ob sich das Endgerät im Standby-Modus befindet Die Anzeige bezüglich der Fähigkeiten des Endgerätes betrifft insbesondere z. B.:

– den möglichen Satz an Funkzugangstechnologien, zu deren Nutzung das Endgerät in der Lage ist (dies ist insbesondere hilfreich für den Fall dass eine Base Transceiver Station bezüglich einer Funkzugangstechnologie abgeschaltet werden sollte (insbesondere aus Gründen der Energieeinsparung). Es sollte sichergestellt sein, dass alle Endgeräte trotzdem bedient werden können, mindestens durch Verwendung einer anderen Funkzugangstechnologie); und/oder
– die Gerätekategorie des Endgerätes, d. h. z. B., ob das Endgerät ein Machine-to-Machine-Gerät ist oder ob das Endgerät für Gerät-zu-Gerät-Kommunikation (auch Peer-to-Peer-Kommunikation genannt) freigeschaltet ist oder ob das Endgerät an einer fixen Position verwendet wird (festes Gerät); und/oder
– die Nutzerkategorie, die dem Endgerät zugewiesen ist (oder der IMSI-Nummer zugewiesen ist), d. h., ob ein Goldkunde oder ein Silberkunde oder dergleichen in der Funkzelle vorliegt.

Die Anzeige bezüglich einer Aufzeichnung der vorherigen Nutzung des Endgerätes betrifft z. B. die übliche Abschaltzeit während eines Tages oder dergleichen.
Es ist ferner gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Übermittlung des Identitätsinformationselementes in dem zweiten Schritt an die Base Transceiver Station höchstens einmal während eines vorbestimmten Zählzeitintervalls stattfindet.
Dadurch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise möglich, dass die Base Transceiver Station höchstens ein Identitätsinformationselement pro Zählzeitintervall empfängt. Das Zählzeitintervall ist ein vorbestimmtes Zeitintervall, z. B. 30 Sekunden. Dadurch wird sichergestellt, dass das Identitätsinformationselement eines Endgerätes durch die Base Transceiver Station nur einmal während des Zählzeitintervalls gezählt wird; jedoch versucht ein Endgerät so lange, wie das Endgerät erfolgreich ist, d. h. bis ein Aufbau erfolgt (oder bis ein Zeitlimit erreicht wurde), auf den Steuerkanal zuzugreifen, um das Identitätsinformationselement zu übertragen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Endgerät zur Verwendung in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes, wobei das Zugangsnetz mindestens eine Base Transceiver Station umfasst, wobei das Endgerät Steuersignale von der Base Transceiver Station empfängt, wobei das Endgerät derart konfiguriert ist, dass ein Identitätsinformationselement an die Base Transceiver Station gesendet wird, wenn ein Pool-Paging-Informationselement von der Base Transceiver Station empfangen wird.
Das Endgerät empfängt das Pool-Paging-Informationselement von der Base Transceiver Station und ist in der Lage, dieses Informationselement derart zu interpretieren, um mittels eines Identitätsinformationselementes, das an die Base Transceiver Station zu senden ist, zu antworten. Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, dass – mittels der Informationen, die von den unterschiedlichen Endgeräten empfangen werden – die Base Transceiver Station in der Lage ist, einen besseren und fokussierteren Service an das Endgerät bereitzustellen.
Es ist ferner gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt – auch in Bezug auf das Endgerät – dass jedem Endgerät der mehreren Endgeräte eine Pool-Paging-Gruppenkennung zugewiesen wird, wobei das Endgerät derart konfiguriert ist, dass das Endgerät das Identitätsinformationselement ausschließlich in dem Fall senden, wenn die zugewiesene Pool-Paging-Gruppenkennung mit der Pool-Paging-Gruppenkennung des empfangenen Pool-Paging-Informationselementes übereinstimmt.
Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung – auch in Bezug auf das Endgerät – ist es bevorzugt, dass das Endgerät derart konfiguriert dass dem Endgerät die Pool-Paging-Gruppenkennung zugewiesen wird, wenn die Endgeräte in den Standortbereich, den Registrierungsbereich und/oder den Verfolgungsbereich der Base Transceiver Station eintreten.
Es ist ferner gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Endgerät derart konfiguriert ist, dass die Übermittlung des Identitätsinformationselementes an die Base Transceiver Station höchstens einmal während eines vorbestimmten Zählzeitintervalls stattfindet.
Dadurch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise möglich, dass die Base Transceiver Station höchstens ein Identitätsinformationselement pro Zählzeitintervall empfängt. Das Zählzeitintervall ist ein vorbestimmtes Zeitintervall, z. B. 30 Sekunden. Dadurch wird sichergestellt, dass das Identitätsinformationselement eines Endgerätes durch die Base Transceiver Station nur einmal während des Zählzeitintervalls gezählt wird; jedoch versucht ein Endgerät so lange, wie das Endgerät erfolgreich ist, d. h. bis ein Aufbau erfolgt (oder bis ein Zeitlimit erreicht wurde), auf den Steuerkanal zuzugreifen, um das Identitätsinformationselement zu übertragen.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Base Transceiver Station zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten in einem geographischen Bereich eines Zugangsnetzes eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes, wobei das Zugangsnetz die Base Transceiver Station umfasst, wobei mehrere Endgeräte in dem geographischen Bereich Steuersignale von der Base Transceiver Station empfangen, wobei die Base Transceiver Station derart konfiguriert ist, dass sie ein Pool-Paging-Informationselement an die mehreren Endgeräte sendet, wobei die Base Transceiver Station ferner derart konfiguriert ist, dass sie ein Identitätsinformationselement von mindestens einem Teil der Endgeräte der mehreren Endgeräte empfängt.
Die Base Transceiver Station sendet das Pool-Paging-Informationselement auf einem Paging-Kanal und ist dadurch in der Lage, mehrere Endgeräte innerhalb der Funkzelle zu erreichen. Die Endgeräte antworten auf das Pool-Paging-Informationselement mittels eines Identitätsinformationselementes, das an die Base Transceiver Station zu senden ist. Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, dass – mit Hilfe der von den unterschiedlichen Endgeräten empfangenen Informationen – die Base Transceiver Station in der Lage ist, einen besseren und fokussierteren Service an das Endgerät bereitzustellen.
Es ist ferner gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt – auch in Bezug auf die Base Transceiver Station – dass eine Pool-Paging-Gruppenkennung jedem Endgerät der mehreren Endgeräte zugewiesen wird, wobei die Base Transceiver Station derart konfiguriert ist, dass das Pool-Paging-Informationselement eine Pool-Paging-Gruppenkennung umfasst.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Programm, das einen computerlesbaren Programmcode umfasst, der, wenn er auf einem Computer oder auf einem Endgerät oder auf einer Base Transceiver Station ausgeführt wird, den Computer oder das Endgerät oder die Base Transceiver Station veranlasst, das erfinderische Verfahren durchzuführen.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt zur Verwendung eines Endgerätes mit einer Base Transceiver Station, wobei das Computerprogrammprodukt ein Computerprogramm gespeichert auf einem Speichermedium umfasst, wobei das Computerprogramm einen Programmcode umfasst, der, wenn er auf einem Computer oder auf dem Endgerät oder auf der Base Transceiver Station ausgeführt wird, den Computer oder das Endgerät oder die Base Transceiver Station veranlasst, das erfinderische Verfahren durchzuführen.
Diese und Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen, welche beispielhaft die Grundlagen der Erfindung veranschaulichen, offensichtlich. Die Beschreibung dient lediglich als Beispiel, ohne Einschränkung des Umfangs der Erfindung. Die unten zitierten Referenzzahlen beziehen sich auf die angehängten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht schematisch einen geographischen Bereich eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes, das ein Kernnetz und ein Zugangsnetz sowie mehrere Endgeräte umfasst.
2 veranschaulicht schematisch ein Kommunikationsdiagramm zwischen einer Base Transceiver Station und einem Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen und mit Bezug auf bestimmte Zeichnungen beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern nur durch die Ansprüche. Die beschriebenen Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht einschränkend. In den Zeichnungen kann die Größe einiger der Elemente übertrieben dargestellt sein, und sie sind zu Illustrationszwecken nicht maßstabsgerecht gezeichnet.
Wo ein unbestimmter oder bestimmter Artikel verwendet wird, wenn Bezug auf ein Singularsubstantiv genommen wird, z. B. „ein/e/r”, „der/die/das”, beinhaltet dies einen Plural dieses Substantivs, es sei denn etwas anderes ist spezifisch angegeben.
Ferner werden die Begriffe erste/r, zweite/r, dritte/r und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, um zwischen ähnlichen Elementen zu unterscheiden, und nicht notwendigerweise zum Beschreiben einer sequentiellen oder chronologischen Reihenfolge. Es soll verstanden werden, dass die derart verwendeten Begriffe unter angemessenen Umständen austauschbar sind, und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in anderer Abfolge durchgeführt werden können, als hierin beschrieben oder veranschaulicht ist
In 1 ist schematisch ein geographischer Bereich 10 (und ein weiterer geographischer Bereich 11) eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes 100 gezeigt, wobei das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz 100 ein Zugangsnetz 110 und ein Kernnetz 120 umfasst. In dem geographischen Bereich 10 befinden sich mehrere Endgeräte 20, die auf eine Funkzelle bedient durch eine Base Transceiver Station 111 für den geographischen Bereich 10 zugreifen. Der weitere geographische Bereich 11 wird durch eine weitere Base Transceiver Station 112 bedient und umfasst ebenfalls mehrere Endgeräte 20.
Das Kernnetz 120 ist nur schematisch mittels einer Wolkendarstellung gezeigt. Das öffentliche landgestützte Mobilfunknetz 100 (insbesondere das Kernnetz 120) umfasst üblicherweise verschiedene Netzelemente wie ein MSC (Mobile Switching Center), einen SGSN (Serving GPRS Support Node), eine MME (Mobility Management Entity), vorzugsweise mehrere Netzelemente davon. Diese Netzelemente sind hierarchisch höhere Netzelemente als die Base Transceiver Station 111 oder die weitere Base Transceiver Station 112. Für den Fall, dass der geographische Bereich 10 und der weitere geographische Bereich 11 zum gleichen Standortbereich oder Verfolgungsbereich des öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes 100 gehören, würde ein herkömmliches Paging-Ereignis eines Endgerätes

– durch die hierarchisch höheren Netzelemente initiiert werden,
– sowohl im geographischen Bereich 10 als auch im weiteren geographischen Bereich 11 stattfinden, d. h. im gesamten entsprechenden Standortbereich oder Verfolgungsbereich, und
– an die Endgeräte 20 gerichtet werden, die einzeln durch die Paging-Anfragenachricht angezeigt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung gelten all diese Anforderungen eines herkömmlichen Paging-Ereignisses nicht, wenn die Base Transceiver Station 111 das neue Pool-Paging-Informationselement an mehrere Endgeräte 20 sendet, weil

– das Pool-Paging-Informationselement eine Nachricht ist – vorzugsweise gesendet auf einem Paging-Kanal der Base Transceiver Station 111 – die ausschließlich innerhalb des Abdeckungsbereiches der Base Transceiver Station 111 empfangen wird (d. h. im geographischen Bereich 10) und die insbesondere nicht von den Endgeräten 20 indem weiteren geographischen Bereich 11 empfangen wird (es sei denn, die weitere Base Transceiver Station 112 sendet auch eine Pool-Paging-Informationselement-Nachricht),
– der Auslöser für das Pool-Paging-Informationselement die Base Transceiver Station 111 ist und nicht die hierarchisch höheren Netzelemente, und
– kein Bedarf besteht, die Endgeräte einzeln zu spezifizieren, die auf das Pool-Paging-Informationselement antworten sollen, da die Information auf einem Paging-Kanal der Base Transceiver Station gesendet wird.

Zur Vermeidung von Überlastungssituationen, wenn die Base Transceiver Station das Pool-Paging-Informationselement sendet (insbesondere um zu vermeiden, dass sämtliche Endgeräte eines geographischen Bereiches 10 das Identitätsinformationselement gleichzeitig oder quasi-gleichzeitig senden oder versuchen es zu senden), ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich und bevorzugt, implizit Gruppen von Endgeräten 20 zu definieren – in 1 angezeigt durch die Referenzzeichen 25 und 26 – derart, dass nur die Endgeräte 20 dieser Gruppen 25, 26 von Endgeräten 20 gleichzeitig oder quasi-gleichzeitig auf das Pool-Paging-Informationselement antworten. Diese Gruppen 25, 26 von Endgeräten 20 umfassen üblicherweise auch mehrere Endgeräte 20, jedoch handelt es sich bei diesen mehreren Endgeräten 20 um eine Teilmenge sämtlicher Endgeräte 20 innerhalb des geographischen Bereiches 10. Die Definition der Gruppen 25, 26 von Endgeräten 20 (oder die Definition der mehreren Endgeräte 20, bei denen es sich um eine Teilmenge sämtlicher Endgeräte 20 innerhalb des geographischen Bereiches 10 bedient durch die Base Transceiver Station 111 handelt) ist gemäß der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Definition von Pool-Paging-Gruppen und durch Übermittlung – vorzugsweise als Teil des Pool-Paging-Informationselementes – einer Pool-Paging-Gruppenkennung möglich, um nicht sämtliche Endgeräte 20 innerhalb der Funkzelle anzusprechen, sondern ausschließlich diejenigen Endgeräte 20, die eine zugewiesene Pool-Paging-Gruppenkennung aufweisen, die der Pool-Paging-Gruppenkennung entspricht, die durch die Base Transceiver Station 111 beim Senden des Pool-Paging-Informationselementes übermittelt wurde.
In 2 ist schematisch ein Kommunikationsdiagramm zwischen der Base Transceiver Station 111u und einem Endgerät 20 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Die Prämisse ist, dass das Endgerät 20 auf die Funkzelle bedient durch die Base Transceiver Station 111 zugreift Dies bedeutet, dass Steuersignale 201, 202 von der Base Transceiver Station 111 an das Endgerät 20 gesendet werden (oder das Endgerät 20 verpflichtet ist, die Steuersignale 201, 202 zu hören (d. h. seine Antenne(n) und Funkfrequenzschaltkreise darauf einzustellen)) Das Zugreifen auf die Funkzelle bedient durch die Base Transceiver Station 111 kann entweder dann initiiert werden, wenn das Endgerät 20 zuvor von einer anderen Base Transceiver Station 112 bedient wurde, d. h. das Endgerät 20 hat sich aus dem weiteren geographischen Bereich 11 in den geographischen Bereich 10 bewegt, oder das Endgerät 20 wurde eingeschaltet, wenn es sich bereits in dem geographischen Bereich 10 befand. Das Zugreifen auf die Funkzelle der Base Transceiver Station 111 bedeutet, dass der Paging-Kanal der Base Transceiver Station 111 durch das Endgerät 20 empfangen wird, was in 2 mit Hilfe von Steuersignal 201 dargestellt ist. In einer Situation, in der die Base Transceiver Station 111 die Anzahl von Endgeräten 20 in dem geographischen Bereich 10 bestimmen muss, wird ein modifiziertes Signal 202 auf dem Paging-Kanal gesendet, welches das Pool-Paging-Informationselement 210 umfasst. Der Empfang des Pool-Paging-Informationselementes 210 durch das Endgerät 20 löst die Ausgabe von Antwort 203 des Endgerätes 20 aus, welche das Identitätsinformationselement 220 umfasst. Das Identitätsinformationselement 220 umfasst vorzugsweise nicht nur die Information, dass das Endgerät 20 existiert, sondern auch zusätzliche Informationen, wie

– eine Anzeige bezüglich des aktuellen Status des Endgerätes 20, und/oder
– eine Anzeige bezüglich der Fähigkeiten des Endgerätes 20, und/oder
– eine Anzeige bezüglich einer Aufzeichnung der vorherigen Nutzung des Endgerätes 20.

Dadurch ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Base Transceiver Station 111 die Informationen, zurückgegeben durch die Identitätsinformationselemente 220 von den mehreren Endgeräten 20, verarbeitet.

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Anzahl von Endgeräten (20) in einem geographischen Bereich (10) eines Zugangsnetzes (110) eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes (100) wobei das Zugangsnetz (110) mindestens eine Base Transceiver Station (111) umfasst, wobei mehrere Endgeräte (20) in dem geographischen Bereich (10) Steuersignale (201, 202) von der Base Transceiver Station (111) empfangen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – in einem ersten Schritt wird ein Pool-Paging-Informationselement (210) von der Base Transceiver Station (111) an die mehreren Endgeräte (20) gesendet, – in einem zweiten Schritt wird durch mindestens einen Teil der Endgeräte (20) der mehreren Endgeräte (20) ein Identitätsinformationselement (220) an die Base Transceiver Station (111) gesendet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei sich die mehreren Endgeräte (20) in einem Passivzustand oder in einem passiven Betriebsmodus befinden.
Verfahren gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pool-Paging-Informationselement (210) auf einem Paging-Kanal der Base Transceiver Station (111) gesendet wird.
Verfahren gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Endgerät (20) der mehreren Endgeräte (20) zu einer Pool-Paging-Gruppenkennung zugewiesen wird, wobei das Pool-Paging-Informationselement (210) die Pool-Paging-Gruppenkennung umfasst, wobei ein Endgerät (20) der mehreren Endgeräte (20) das Identitätsinformationselement (220) ausschließlich in dem Fall sendet, wenn die zugewiesene Pool-Paging-Gruppenkennung mit der Pool-Paging-Gruppenkennung des Pool-Paging-Informationselementes (210) übereinstimmt.
Verfahren gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Endgerät (20) einer Pool-Paging-Gruppenkennung (20) der mehreren Endgeräte (20) zugewiesen wird, wenn die Endgeräte (20) in den Standortbereich, den Registrierungsbereich und/oder den Verfolgungsbereich der Base Transceiver Station (111) eintreten.
Verfahren gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Identifikationsinformationselement (220) eine Anzeige bezüglich der Identität des Endgerätes (20) und mindestens eine der folgenden Informationen umfasst: – eine Anzeige bezüglich des aktuellen Status des Endgerätes (20); – eine Anzeige bezüglich der Fähigkeiten des Endgerätes (20); – eine Anzeige bezüglich einer Aufzeichnung der vorherigen Nutzung des Endgerätes (20), wobei die Anzeige in Bezug auf die Fähigkeiten des Endgerätes (20) insbesondere eine Information bezüglich des möglichen Satzes an Funkzugangstechnologien, zu deren Nutzung das Endgerät (20) in der Lage ist, und/oder der Gerätekategorie des Endgerätes (20) und/oder der dem Endgerät (20) zugewiesenen Nutzerkategorie betrifft.
Endgerät (20) zur Verwendung in einem geographischen Bereich (10) eines Zugangsnetzes (110) eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes (100), wobei das Zugangsnetz (110) mindestens eine Base Transceiver Station (111) umfasst, wobei das Endgerät (20) Steuersignale (201, 202) von der Base Transceiver Station (111) empfängt, wobei das Endgerät (20) derart konfiguriert ist, dass ein Identitätsinformationselement (220) an die Base Transceiver Station (111) gesendet wird, wenn ein Pool-Paging-Informationselement (210) von der Base Transceiver Station (111) empfangen wird.
Endgerät (20) gemäß Anspruch 7, wobei eine Pool-Paging-Gruppenkennung jedem Endgerät (20) der mehreren Endgeräte (20) zugewiesen wird, wobei das Endgerät (20) derart konfiguriert ist, dass das Endgerät (20) das Identitätsinformationselement (220) ausschließlich dann sendet, wenn die zugewiesene Pool-Paging-Gruppenkennung mit der Pool-Paging-Gruppenkennung des empfangenen Pool-Paging-Informationselementes (210) übereinstimmt.
Endgerät (20) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das Endgerät (20) derart konfiguriert ist, dass die Pool-Paging-Gruppenkennung dem Endgerät (20) zugewiesen wird, wenn die Endgeräte (20) in den Standortbereich, den Registrierungsbereich und/oder den Verfolgungsbereich der Base Transceiver Station (111) eintreten.
Base Transceiver Station (111) zum Bestimmender Anzahl von Endgeräten (20) in einem geographischen Bereich (10) eines Zugangsnetzes (110) eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes (100), wobei das Zugangsnetz (110) die Base Transceiver Station (111) umfasst, wobei mehrere Endgeräte (20) in dem geographischen Bereich (10) Steuersignale (201, 202) von der Base Transceiver Station (111) empfangen, wobei die Base Transceiver Station (111) derart konfiguriert ist, dass sie ein Pool-Paging-Informationselement (210) an die mehreren Endgeräte (20) sendet, wobei die Base Transceiver Station (111) ferner so konfiguriert ist, dass sie ein Identitätsinformationselement (220) von mindestens einem Teil der Endgeräte (20) der mehreren Endgeräte (20) empfängt.
Base Transceiver Station (111) gemäß Anspruch 10, wobei eine Pool-Paging Gruppenkennung jedem Endgerät (20) der mehreren Endgeräte (20) zugewiesen wird, wobei die Base Transceiver Station (111) derart konfiguriert ist, dass das Pool-Paging-Informationselement (210) eine Pool-Paging-Gruppenkennung umfasst.
Programm, das einen computerlesbaren Programmcode umfasst, der, wenn er auf einem Computer oder auf einem Endgerät (20) oder auf einer Base Transceiver Station (111) ausgeführt wird, den Computer oder das Endgerät (20) oder die Base Transceiver Station (111) veranlasst, ein Verfahren gemäß eines der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt zur Verwendung eines Endgerätes (20) mit einer Base Transceiver Station (111), wobei das Computerprogrammprodukt ein Computerprogramm gespeichert auf einem Speichermedium umfasst, wobei das Computerprogramm einen Programmcode umfasst, der, wenn er auf einem Computer oder auf dem Endgerät (20) oder auf der Base Transceiver Station (111) ausgeführt wird, den Computer oder das Endgerät (20) oder die Base Transceiver Station (111) veranlasst, ein Verfahren gemäß eines der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.