-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät mit zwei integrierten Teilnehmer-Identitätsmodulen sowie ein Verfahren zur Mobilfunk-Kommunikation mittels zwei integrierten Teilnehmer-Identitätsmodulen.
-
Mobilfunknetzwerke sind installiert worden, um dem Netzwerk-Teilnehmer eine Vielzahl an Diensten bereitzustellen. Verschiedene Netzbetreiber bieten unterschiedliche Dienste in unterschiedlichen Versionen und zu unterschiedlichen Preisen an. Somit gibt es viele Gründe, mehr als eine SIM-Karte im selben Mobilfunk-Kommunikationsgerät zu nutzen, insbesondere die Trennung privater und dienstlicher Gespräche, das Vermeiden eines SIM-Karten-Wechsels bei Auslandsaufenthalt und die gezielte Nutzung unterschiedlicher Tarife, wie zum Beispiel Telefon- und Daten-Pauschaltarife („Flatrate“). Mobilfunk-Kommunikationsgeräte mit zwei SIM-Karten sind insbesondere dort beliebt, wo geringere Preise für Anrufe zwischen Kunden desselben Anbieters anfallen. Solche Geräte ermöglichen es den Nutzern, getrennte Kontaktlisten auf jeder SIM-Karte zu haben und machen ein Roaming, das heißt die Fähigkeit eines Mobilfunknetz-Teilnehmers, in einem anderen Mobilfunknetzwerk als seinem Heimnetzwerk selbsttätig Anrufe zu empfangen oder zu tätigen, Daten zu schicken und zu empfangen oder Zugriff auf andere Mobilfunknetzdienste zu haben, einfacher.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept für eine Mobilfunk-Kommunikation zu schaffen, welches auf einfache Weise die Kommunikation über mehrere Mobilfunknetzwerke erlaubt.
-
Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät bereitzustellen, das über verschiedene Mobilfunknetzwerke und Netzwerktechnologien, insbesondere über verschiedene Netzwerk-Slices der 5G-Systemarchitektur kommunizieren kann.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die im Folgenden vorgestellten Mobilfunk-Kommunikationsgeräte und Kommunikationssysteme können von verschiedener Art sein. Die einzelnen beschriebenen Elemente können durch Software- oder Hardwarekomponenten realisiert sein und können durch verschiedene Technologien hergestellt werden. Die einzelnen Komponenten können zum Beispiel Mikroprozessoren, Halbleiterchips, ASICs, Signalprozessoren, elektrooptische Schaltungen, integrierte elektrische Schaltungen und/oder passive Bauelemente umfassen.
-
Die im Folgenden vorgestellten Mobilfunk-Kommunikationsgeräte und MobilfunkNetzwerke können verschiedene Technologien und Netzwerkstandards umfassen, beispielsweise entsprechend der 5G Systemarchitektur. Die 5G Systemarchitektur umfasst das Konzept des Network-Slicing, das heißt das Aufteilen des Kommunikationsnetzwerks in einzelne Stücke bzw. Slices oder Subnetzwerke. Network Slicing ist dabei eine Form der virtuellen Netzwerkarchitektur, bei der Netzwerkarchitekturen in virtuelle Elemente partitioniert werden, die (auch über Software) miteinander verknüpft werden können. Durch das Konzept des Netzwerk-Slicing können mehrere virtuelle Netzwerke auf einer gemeinsamen physischen Infrastruktur erstellt werden. Die virtuellen Netzwerke können dann an die spezifischen Anforderungen von Anwendungen, Diensten, Geräten, Kunden oder Betreibern angepasst werden. Dabei umfasst jedes virtuelle Netzwerk (Netzwerk-Slice) einen unabhängigen Satz logischer Netzwerkfunktionen, die die Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls unterstützen.
-
Jeder dieser virtuellen Netzwerke bzw. Netzwerk-Slices stellt Ressourcen und Netzwerktopologie für einen bestimmten Dienst und Verkehr bereit, der das entsprechende Segment nutzt. So können Funktionen wie Geschwindigkeit, Kapazität, Konnektivität und Abdeckung zugewiesen werden, um die besonderen Anforderungen eines jeden Anwendungsfalls zu erfüllen, jedoch können auch funktionale Komponenten über verschiedene Netzwerk-Slices hinweg gemeinsam genutzt werden. Dazu kann jede Netzwerk-Slice Managementfähigkeiten erhalten, die je nach Anwendungsfall vom Netzbetreiber bzw. Anwender gesteuert werden können. Die Netzwerk-Slices können unabhängig verwaltet und orchestriert werden.
-
Die im folgenden beschriebenen Mobilfunknetzwerke können auf 5G-Netzen entsprechend der 5G-Systemarchitektur basieren. Das serviceorientierte 5G-Netzwerk unterstützt sehr unterschiedliche Dienste mit sehr unterschiedlichen Leistungsanforderungen. So unterstützt 5G beispielweise die drei verschiedenen Servicekategorien Enhanced Mobile Broadband (eMBB), massive Maschinentypkommunikation (mMTC, auch bekannt als loT, das heißt Internet of Things) und ultra-zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz (UR-LLC).
-
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät zur drahtlosen Kommunikation über ein erstes Mobilfunknetzwerk und über ein zweites Mobilfunknetzwerk, wobei das erste Mobilfunknetzwerk eine erste Netzwerkidentifikation aufweist und wobei das zweite Mobilfunknetzwerk eine zweite Netzwerkidentifikation aufweist, mit folgenden Merkmalen: einer Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit dem ersten Mobilfunknetzwerk und dem zweiten Mobilfunknetzwerk, wobei die Kommunikationsschnittstelle ein erstes integriertes Teilnehmer-Identitätsmodul (iSIM: Integrated Subscriber Identity) und ein zweites integriertes Teilnehmer-Identitätsmodul aufweist, wobei das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul als ein eingebetteter integrierter Schaltkreis implementiert ist und eine erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung zusammen mit der ersten Netzidentifikation und einer Netzwerkadresse des ersten Mobilfunknetzwerks fest speichert, wobei das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul als ein eingebetteter integrierter Schaltkreis implementiert ist und eine zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung zusammen mit der zweiten Netzidentifikation und einer Netzwerkadresse des zweiten Mobilfunknetzwerks fest speichert, wobei die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul in dem ersten Mobilfunknetzwerk identifiziert, und wobei die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul in dem zweiten Mobilfunknetzwerk identifiziert; einer Steuerung, welche ausgebildet ist, das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul wahlweise zu deaktivieren und zu aktivieren; und einem ersten Datenspeicher, welcher eingerichtet ist, erste Daten zur Aussendung an das erste Mobilfunknetzwerk zu speichern; einem zweiten Datenspeicher, welcher ausgebildet ist, zweite Daten zur Aussendung an das zweite Mobilfunknetzwerk zu speichern; wobei die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet ist, ein Steuersignal an die Steuerung auszusenden, wobei das Steuersignal einen ersten Binärwert oder einen zweiten Binärwert aufweist, wobei der erste Binärwert dem ersten Mobilfunknetzwerk zugeordnet ist, wobei der zweite Binärwert dem zweiten Mobilfunknetzwerk zugeordnet ist, wobei die Steuerung ansprechend auf den Empfang des Steuersignals ausgebildet ist, das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu aktivieren und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu deaktivieren, falls das Steuersignal den ersten Binärwert aufweist, und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu aktivieren und das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu deaktivieren, falls das Steuersignal den zweiten Binärwert aufweist; wobei die Kommunikationsschnittstelle ansprechend auf die Aktivierung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls ausgebildet ist, die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung, die erste Netzidentifikation und die Netzadresse des ersten Mobilfunknetzwerks aus dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul auszulesen und die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung zusammen mit der ersten Netzidentifikation, der Netzadresse des ersten Mobilfunknetzwerks und den ersten Daten an die Netzwerkadresse des ersten Mobilfunknetzwerks auszusenden; und wobei die Kommunikationsschnittstelle ansprechend auf die Aktivierung des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls ausgebildet ist, die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung, die zweite Netzidentifikation und die Netzwerkadresse des zweiten Mobilfunknetzwerks aus dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul auszulesen und die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung zusammen mit der zweiten Netzidentifikation, der Netzwerkadresse des zweiten Mobilfunknetzwerks und den ersten Daten an die Netzwerkadresse des zweiten Mobilfunknetzwerks auszusenden.
-
Ein solches Mobilfunk-Kommunikationsgerät erleichtert die Mobilfunk-Kommunikation über mehrere Mobilfunknetzwerke, da zwei integrierte Teilnehmer-Identitätsmodule genutzt werden, welche in dem jeweiligen Mobilfunknetzwerk beheimatet sind.
-
Die beiden integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule können dabei über verschiedene Mobilfunknetzwerke und Netzwerktechnologien, insbesondere über verschiedene Netzwerk-Slices der 5G-Systemarchitektur kommunizieren, was für den Nutzer die Kommunikation in verschiedenen Mobilfunk-Netzwerktopologien vereinfacht.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, das Steuersignal mit dem ersten Binärwert an die Steuerung auszusenden, um die ersten Daten auszusenden, und das Steuersignal mit dem zweiten Binärwert an die Steuerung auszusenden, um die zweiten Daten auszusenden.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die Steuerung auf einfache Art und Weise erkennen kann, ob die ersten Daten oder die zweiten Daten ausgesendet werden sollen. Das heißt die Steuerung kann anhand des Binärsignals aufgrund einer einfachen Entscheidung, zum Beispiel anhand eines Komparators, erkennen, ob das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul oder das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodule gerade aktiv ist.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, das Steuersignal mit dem ersten Binärwert an die Steuerung nur dann auszusenden, falls die ersten Daten in dem ersten Datenspeicher gespeichert sind, und das Steuersignal mit dem zweiten Binärwert nur dann an die Steuereinrichtung auszusenden, falls die zweiten Daten in dem zweiten Datenspeicher gespeichert sind.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die Steuerung auf einfache Art und Weise erkennen kann, ob erste oder zweite Daten vorhanden sind, welche dann an das erste Mobilfunknetzwerk oder das zweite Mobilfunknetzwerk übertragen werden sollen.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts weist der erste Datenspeicher eine Speicherzelle auf und der erste Datenspeicher ist ausgebildet, in einer Speicherzelle des ersten Datenspeichers einen Binärwert zu speichern, um anzuzeigen, dass die ersten Daten in dem ersten Datenspeicher gespeichert sind, und der zweite Datenspeicher weist eine Speicherzelle auf und ist ausgebildet, in einer Speicherzelle des zweiten Datenspeichers einen Binärwert zu speichern, um anzuzeigen, dass die zweiten Daten in dem zweiten Datenspeicher gespeichert sind, und die Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle ist ausgebildet, einen Inhalt der jeweiligen Speicherzelle auszulesen.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle auf einfache Art und Weise erkennen kann, ob die ersten oder zweiten Daten bereits in den jeweiligen Speichern vorhanden sind, um dies dann der Steuerung zu signalisieren.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts umfasst das Mobilfunk-Kommunikationsgerät einen ersten Sensor, welcher ausgebildet ist, einen ersten Wert einer ersten physikalische Größe zu erfassen und den ersten Wert als die ersten Daten in dem ersten Datenspeicher zu speichern, und einen zweiten Sensor, welcher ausgebildet ist, einen zweiten Wert einer zweiten physikalische Größe zu erfassen und den zweiten Wert als die zweiten Daten in dem ersten Datenspeicher zu speichern, wobei die erste physikalische Größe und die zweite physikalische Größe unterschiedlich sind.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass das Mobilfunk-Kommunikationsgerät Sensordaten speichern kann und diese an das jeweilige Mobilfunknetzwerk übertragen kann. Damit lässt sich das Mobilfunk-Kommunikationsgerät zum Beispiel als ein loT-Gerät realisieren, welches Sensor-Daten aufzeichnet und dem Netzwerk zur Verfügung stellt.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts ist der erste Datenspeicher ausgebildet, die ersten Daten nach dem Auslesen der ersten Daten durch die Kommunikationsschnittstelle aus dem ersten Datenspeicher zu löschen, und ist der zweite Datenspeicher ausgebildet, die zweiten Daten nach dem Auslesen der zweiten Daten durch die Kommunikationsschnittstelle aus dem zweiten Datenspeicher zu löschen.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass sich die Aufzeichnungsdauer für die Sensor-Daten erhöht, wenn der Speicher nach jeder Übertragung wieder gelöscht wird, so dass keine unnötigen Daten, die bereits übertragen wurden, in den jeweiligen Datenspeichern gespeichert werden.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts ist die Steuerung ausgebildet, eine Spannungsversorgung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls zu unterbrechen, um das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu deaktivieren, und eine Spannungsversorgung des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls zu unterbrechen um das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu deaktivieren, und die Kommunikationsschnittstelle weist eine integrierte Spannungsquelle auf, welche ausgebildet ist, die jeweilige Spannungsversorgung bereitzustellen.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die jeweiligen integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule bzw. iSIM-Module auf einfache Art und Weise deaktiviert werden können.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts ist die Steuerung ausgebildet, das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul an eine Spannungsversorgung anzuschalten, um das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu aktivieren, und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul an eine Spannungsversorgung anzuschalten, um das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul zu aktivieren.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die jeweiligen integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule bzw. iSIM-Module auf einfache Art und Weise aktiviert werden können.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts umfasst das Mobilfunk-Kommunikationsgerät einen steuerbaren Schalter, welcher durch die Steuerung steuerbar ist und ausgebildet ist, die Spannungsversorgung von dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls zu trennen und gleichzeitig das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul an die Spannungsversorgung anzuschalten, oder die Spannungsversorgung von dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul zu trennen und gleichzeitig das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul an die Spannungsversorgung anzuschalten.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die jeweiligen integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule bzw. iSIM-Module auf einfache Art und Weise ein- und ausgeschaltet werden können. Mit dem Schalter kann sichergestellt werden, dass nur eines der beiden integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule aktiv ist, während das andere sich im deaktivierten Zustand befindet.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts ist das erste Mobilfunknetzwerk ein erstes Subnetzwerk eines 5G-Mobilfunknetzwerks, und das zweite Mobilfunknetzwerk ist ein zweites Subnetzwerk des 5G-Mobilfunknetzwerks, das Mobilfunk-Kommunikationsgerät ist ein loT-Kommunikationsgerät, wobei die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung in dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul unter Verwendung eines ersten öffentlichen kryptographischen Schlüssels kryptographisch verschlüsselt gespeichert ist, und wobei die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung in dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul unter Verwendung eines zweiten öffentlichen kryptographischen Schlüssels kryptographisch verschlüsselt gespeichert ist, wobei der erste öffentliche kryptographische Schlüssel dem ersten Mobilfunknetzwerk zugeordnet ist, und wobei der zweite öffentliche kryptographische Schlüssel dem zweiten Mobilfunknetzwerk zugeordnet ist.
-
Dies bietet den technischen Vorteil, dass die jeweiligen integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule bzw. iSIM-Module sich in 5G Kommunikationsnetzen, insbesondere Netzwerk-Slices einsetzen lassen, um Daten zu übertragen. Die Vorteile der 5G Systemarchitektur können somit ausgenutzt werden, das heißt die virtuelle Netzwerkarchitektur auf einer gemeinsamen physischen Infrastruktur, die spezifische Anpassung an Anforderungen von Anwendungen, Diensten, Geräten, Kunden oder Betreibern, die Unterstützung von logischen Netzwerkfunktionen, die anwendungsspezifische Zuweisung von Funktionen wie Geschwindigkeit, Kapazität, Konnektivität und Netzabdeckung, um die besonderen Anforderungen eines jeden Anwendungsfalls zu erfüllen, die gemeinsame Nutzung von funktionalen Komponenten über verschiedene Netzwerk-Slices hinweg, etc.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät unterstützt damit die drei verschiedenen Servicekategorien, wie sie im 5G-Netzwerk vorgesehen sind, das heißt Enhanced Mobile Broadband (eMBB), massive Maschinentypkommunikation, mMTC, bzw. loT, sowie die ultra-zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz (UR-LLC).
-
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Mobilfunkkommunikationssystems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform mit einem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 gemäß der Offenbarung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gemäß der Offenbarung in dem Mobilfunkkommunikationssystem 100 der 1;
- 3 eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gemäß der Offenbarung in einem 5G Kommunikationssystem 300 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform entsprechend der Spezifikation 3GPP TS 23.501;
- 4 eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gemäß der Offenbarung in einem 5G Kommunikationssystem 400 mit zwei beispielhaften Netzwerk-Slices 410, 440 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
- 5 eine schematische Darstellung eines Verfahrens 500 zur Mobilfunk-Kommunikation mittels zwei integrierten Teilnehmer-Identitätsmodulen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
-
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
-
Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann kann es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form dargestellt, um das Beschreiben von einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
-
Wenngleich ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein mag, kann außerdem ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie für eine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, in dem die Ausdrücke „enthalten“, „haben“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Ausdrücke auf eine Weise ähnlich dem Ausdruck „umfassen“ einschließend sein. Die Ausdrücke „gekoppelt“ und „verbunden“ können zusammen mit Ableitungen davon verwendet worden sein. Es versteht sich, dass derartige Ausdrücke dazu verwendet werden, um anzugeben, dass zwei Elemente unabhängig davon miteinander kooperieren oder interagieren, ob sie in direktem physischem oder elektrischem Kontakt stehen oder nicht in direktem Kontakt miteinander stehen. Außerdem ist der Ausdruck „beispielhaft“ lediglich als ein Beispiel aufzufassen anstatt der Bezeichnung für das Beste oder Optimale. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
-
Im Folgenden werden Netzwerkzugangs-Entitäten, Mobilfunk-Kommunikationsgeräte und Funktionen von solchen Netzwerkzugangs-Entitäten und Mobilfunk-Kommunikationsgeräten beschrieben. Die Netzwerkzugangs-Entität stellt den Zugang und die Mobilitätsverwaltung im Mobilfunknetzwerk sicher. Über die Netzwerkzugangs-Entität können sich Mobilfunk-Kommunikationsgeräte mit ihrer Mobilfunk-Teilnehmerkennung, zum Beispiel UE ID oder IMSI im Mobilfunknetzwerk registrieren und erhalten die Erlaubnis, eine Kommunikationsverbindung aufzubauen. Beispielsweise kann die Netzwerkzugangs-Entität im 5G Netzwerk eine AMF (Access and Mobility Management Function) sein, um Zugangs- und Mobilitätsmanagement Funktionen bereitzustellen. Die AMF verwaltet die Zugangs- und Mobilitätssteuerung und kann auch eine Netzwerk-Slice Auswahlfunktionalität umfassen. Im 4G Netzwerk kann die Netzwerkzugangs-Entität auch eine MME (Mobilitäts-Management Entität) sein. Diese stellt die Funktionen des Paging zum Aufbau von Anrufen und allgemein Kommunikationsverbindungen sowie Signalisierung für Kontrollzwecke bereit. Die Netzwerkzugangs-Entität verbindet das Kernnetzwerk mit dem Zugangsnetzwerk und verwaltet die Aufenthaltsorte aller Mobilfunk-Kommunikationsgeräte in den ihr angeschlossenen Funkzellen.
-
Die Netzwerkzugangs-Entität baut ferner zu einem Mobilfunk-Kommunikationsgerät eine Sicherheitsbeziehung auf, um dann im Mobilfunk-Kommunikationsgerät und in der Netzwerkanwendungsfunktion (NAF) der Netzwerkzugangsfunktion Sicherheitselemente, zum Beispiel Schlüssel, installieren zu können, zum Beispiel über die Netzwerk-Protokolle Diameter und Hypertext Transfer Protocol (http).
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Mobilfunkkommunikationssystems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform mit einem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 gemäß der Offenbarung.
-
Das Mobilfunkkommunikationssystem 100 umfasst ein erstes Mobilfunknetzwerk 110 und ein zweites Mobilfunknetzwerk 120 sowie ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 mit zwei integrierten Teilnehmer-Identitätsmodulen (iSIM: Integrated Subscriber Identity) 150, 160 und einer Kommunikationsschnittstelle 140.
-
Das erste Mobilfunknetzwerk 110 ist durch eine erste Netzwerkidentifikation 111 identifiziert und kann durch eine erste Netzwerkadresse 112 angesprochen werden. Beispielsweise ist in dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 eine Netzwerkzugangsentität vorhanden, welche den Zugang zu dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 regelt, und über die erste Netzwerkadresse 112 ansprechbar ist. Diese Netzwerkzugangsentität kennt die Netzwerkidentifikation 111 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 und kann einen Zugang zu dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 managen.
-
Das zweite Mobilfunknetzwerk 120 ist durch eine zweite Netzwerkidentifikation 121 identifiziert und kann durch eine zweite Netzwerkadresse 122 angesprochen werden. Beispielsweise ist in dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 eine Netzwerkzugangsentität vorhanden, welche den Zugang zu dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 regelt, und über die zweite Netzwerkadresse 122 ansprechbar ist. Diese Netzwerkzugangsentität kennt die Netzwerkidentifikation 121 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 und kann einen Zugang zu dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 managen.
-
Die Netzwerkzugangsentitäten für das erste und zweite Mobilfunknetzwerk 110, 120 können beispielsweise RAN (Radio Access Network) - Entitäten sein, wie zum Beispiel Basisstationen und Funkzugangsentitäten oder AMF (Access and Mobility Management Function) im 5G Netzwerk.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 umfasst zwei integrierte Teilnehmer-Identitätsmodule, wobei das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zur Kommunikation über die Kommunikationsschnittstelle 140 mit dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 dient und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zur Kommunikation über die Kommunikationsschnittstelle 140 mit dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120.
-
Der Vorgang zum Aufbau der Kommunikation über das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 mit dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 sowie zum Aufbau der Kommunikation über das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 mit dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 wird unten zu 2 detailliert beschrieben.
-
Das Kommunikationssystem 100 ist hier nur beispielhaft dargestellt. Es kann auch weitere Mobilfunknetzwerke umfassen, beispielsweise ein drittes oder weitere Mobilfunknetzwerke, die ähnlich zu den ersten und zweiten Mobilfunknetzwerken 110, 120 aufgebaut sein können. Ferner können auch zusätzlich oder anstelle der ersten und zweiten Mobilfunknetzwerke 110, 120 Netzwerke mit anderen Funkzugangstechnologien implementiert sein, beispielsweise WLAN bzw. WiFi-Netzwerke.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gemäß der Offenbarung in dem Mobilfunkkommunikationssystem 100 der 1.
-
Wie schon oben zu 1 beschrieben, umfasst das Mobilfunkkommunikationssystem 100 ein erstes Mobilfunknetzwerk 110 und ein zweites Mobilfunknetzwerk 120 sowie das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 mit zwei integrierten Teilnehmer-Identitätsmodulen (iSIM: Integrated Subscriber Identity) 150, 160 und einer Kommunikationsschnittstelle 140.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 dient zur drahtlosen Kommunikation über das erste Mobilfunknetzwerk 110 und über das zweite Mobilfunknetzwerk 120. Das erste Mobilfunknetzwerk 110 weist eine erste Netzwerkidentifikation 111 auf und das zweite Mobilfunknetzwerk 120 weist eine zweite Netzwerkidentifikation 121 auf.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 weist eine Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle 140 auf zur Kommunikation mit dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 und dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120. Die Kommunikationsschnittstelle 140 weist ein erstes integriertes Teilnehmer-Identitätsmodul, (iSIM: Integrated Subscriber Identity) 150 und ein zweites integriertes Teilnehmer-Identitätsmodul 160 auf. Das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 ist als ein eingebetteter integrierter Schaltkreis implementiert und speichert eine erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 fest zusammen mit der ersten Netzwerkidentifikation 111 und einer Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 in dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150. Das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 ist als ein eingebetteter integrierter Schaltkreis implementiert und speichert eine zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 fest zusammen mit der zweiten Netzwerkidentifikation 121 und einer Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 in dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160.
-
Die feste Speicherung bedeutet, dass die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113, die erste Netzwerkidentifikation 111 und die Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 auch bei Abschalten der Stromversorgung in dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 gespeichert sind. Für das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 bedeutet die feste Speicherung, dass die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123, die zweite Netzwerkidentifikation 121 und die Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 auch bei Abschalten der Stromversorgung in dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 gespeichert sind.
-
Die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 identifiziert dabei das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 in dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 und die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 identifiziert das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 in dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 weist ferner eine Steuerung 170 auf, welche ausgebildet ist, das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 wahlweise zu deaktivieren und zu aktivieren 171, 172.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 weist einen ersten Datenspeicher 180 auf, welcher eingerichtet ist, erste Daten 114 zur Aussendung an das erste Mobilfunknetzwerk 110 zu speichern.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 weist einen zweiten Datenspeicher 190 auf, welcher ausgebildet ist, zweite Daten 124 zur Aussendung an das zweite Mobilfunknetzwerk 120 zu speichern.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 ist ausgebildet, ein Steuersignal 141 an die Steuerung 170 auszusenden. Das Steuersignal 141 weist einen ersten Binärwert 142 oder einen zweiten Binärwert 143 auf. Dabei ist der erste Binärwert 142 dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 zugeordnet und der zweite Binärwert 143 ist dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 zugeordnet.
-
Die Steuerung 170 ist ausgebildet, ansprechend auf den Empfang des Steuersignals 141, das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zu aktivieren und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zu deaktivieren, falls das Steuersignal 141 den ersten Binärwert 142 aufweist, und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zu aktivieren und das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zu deaktivieren, falls das Steuersignal 141 den zweiten Binärwert 143 aufweist.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 ist ausgebildet, ansprechend auf die Aktivierung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150, die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113, die erste Netzidentifikation 111 und die Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 aus dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 auszulesen und die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 zusammen mit der ersten Netzidentifikation 111, der Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 und den ersten Daten 114 an die Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 auszusenden.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 ist ferner ausgebildet, ansprechend auf die Aktivierung des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160, die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123, die zweite Netzidentifikation 121 und die Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 aus dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 auszulesen und die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 zusammen mit der zweiten Netzidentifikation 121, der Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 und den zweiten Daten 124 an die Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 auszusenden.
-
Die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 ist beispielsweise eine Kennung des Teilnehmers in dem ersten Mobilfunknetzwerk 110, zum Beispiel eine IMSI (International Mobile Subscriber Identity, das heißt eine Nummer zur eindeutigen Identifizierung von Netzteilnehmern in dem ersten Mobilfunknetzwerk 110. Die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 kann Parameter umfassen zum Identifizieren und Authentifizieren des Teilnehmers im ersten Mobilfunknetzwerk 110.
-
In analoger Weise ist die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 beispielsweise eine Kennung des Teilnehmers in dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120, zum Beispiel eine IMSI (International Mobile Subscriber Identity, das heißt eine Nummer zur eindeutigen Identifizierung von Netzteilnehmern in dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120. Die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 kann Parameter umfassen zum Identifizieren und Authentifizieren des Teilnehmers im zweiten Mobilfunknetzwerk 120.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 kann ausgebildet sein, das Steuersignal 141 mit dem ersten Binärwert 142 an die Steuerung 170 auszusenden, um die ersten Daten 114 auszusenden, und das Steuersignal 141 mit dem zweiten Binärwert 143 an die Steuerung 170 auszusenden, um die zweiten Daten 124 auszusenden. Das heißt, der erste Binärwert 142 dient dazu anzuzeigen, dass die ersten Daten 114 ausgesendet werden sollen und der zweite Binärwert 143 dient dazu anzuzeigen, dass die zweiten Daten 124 ausgesendet werden sollen.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 kann ausgebildet sein, das Steuersignal 141 mit dem ersten Binärwert 142 an die Steuerung 170 nur dann auszusenden, falls die ersten Daten 114 in dem ersten Datenspeicher 180 gespeichert sind.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 kann ausgebildet sein, das Steuersignal 141 mit dem zweiten Binärwert 143 nur dann an die Steuerung 170 auszusenden, falls die zweiten Daten 124 in dem zweiten Datenspeicher 190 gespeichert sind.
-
Die ersten Daten 114 können dabei dem ersten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zugeordnet sein. Beispielsweise können die ersten Daten 114 solche Daten sein, die nicht mehr im ersten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 gespeichert werden können und daher in den ersten Datenspeicher 180 ausgelagert werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Messwerte handeln, welche von dem ersten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 gemessen wurden, zum Beispiel aufgezeichnete Bilder oder Sprachdaten, oder Temperaturwerte, Druckwerte, Pegelwerte, Stromstärken, Spannungswerte, etc. Ebenso können die zweiten Daten 124 dem zweiten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zugeordnet sein. Beispielsweise können die zweiten Daten 114 solche Daten sein, die nicht mehr im zweiten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 gespeichert werden können und daher in den zweiten Datenspeicher 190 ausgelagert werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Messwerte handeln, wie bereits oben zum ersten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 beschrieben, zum Beispiel aufgezeichnete Bilder oder Sprachdaten, oder Temperaturwerte, Druckwerte, Pegelwerte, Stromstärken, Spannungswerte, etc.
-
Der erste Datenspeicher 180 kann eine Speicherzelle aufweisen und ausgebildet sein, in einer Speicherzelle des ersten Datenspeichers 180 einen Binärwert zu speichern, um anzuzeigen, dass die ersten Daten 114 in dem ersten Datenspeicher 180 gespeichert sind. Ebenso kann der zweite Datenspeicher 190 eine Speicherzelle aufweisen und ausgebildet sein, in einer Speicherzelle des zweiten Datenspeichers 190 einen Binärwert zu speichern, um anzuzeigen, dass die zweiten Daten 124 in dem zweiten Datenspeicher 190 gespeichert sind. Dabei kann die Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle 140 ausgebildet sein, einen Inhalt der jeweiligen Speicherzelle auszulesen.
-
Die Speicherzellen der beiden Datenspeicher 180, 190 können zum Beispiel Flags sein, welche anzeigen ob die jeweiligen Daten in dem entsprechenden Datenspeicher 180, 190 vorliegen.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann ferner einen ersten Sensor umfassen, welcher ausgebildet ist, einen ersten Wert einer ersten physikalischen Größe zu erfassen und den ersten Wert als die ersten Daten 114 in dem ersten Datenspeicher 180 zu speichern.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann einen zweiten Sensor umfassen, welcher ausgebildet ist, einen zweiten Wert einer zweiten physikalischen Größe zu erfassen und den zweiten Wert als die zweiten Daten 124 in dem zweiten Datenspeicher 190 zu speichern.
-
Dabei können die erste physikalische Größe und die zweite physikalische Größe unterschiedlich sein. Alternativ können die erste physikalische Größe und die zweite physikalische Größe gleich sein, zum Beispiel im Falle einer redundanten Messung durch das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann ferner einen ersten Aktor oder eine Schnittstelle zu einem ersten Aktor umfassen, welche(r) ausgebildet ist, einen Steuerbefehl zur Ansteuerung des ersten Aktors aus den ersten Daten 114 in dem ersten Datenspeicher 180 abzuleiten oder auszulesen und an den ersten Aktor oder die Schnittstelle zu dem ersten Aktor weiterzuleiten, um den ersten Aktor entsprechend zu bewegen.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann ferner einen zweiten Aktor oder eine Schnittstelle zu einem zweiten Aktor umfassen, welche(r) ausgebildet ist, einen Steuerbefehl zur Ansteuerung des zweiten Aktors aus den zweiten Daten 124 in dem zweiten Datenspeicher 190 abzuleiten oder auszulesen und an den zweiten Aktor oder die Schnittstelle zu dem zweiten Aktor weiterzuleiten, um den zweiten Aktor entsprechend zu bewegen.
-
Der erste und der zweite Aktor können eine Maschinenkomponente sein, welche durch die ersten 114 bzw. zweiten Daten 124 angesteuert werden kann. Die Aktoren können zum Beispiel Haushaltsgeräte sein, die im automatisierten Haus bzw. Zuhause über die ersten 114 bzw. zweiten Daten 124 angesteuert werden können. Alternativ können der erste und der zweite Aktor beispielsweise Lautsprecher oder Vibrationseinrichtungen des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 sein, welche über die entsprechenden ersten 114 bzw. zweiten Daten 124 angesteuert und aktiviert werden können.
-
Der erste Datenspeicher 180 kann ausgebildet sein, die ersten Daten 114 nach dem Auslesen der ersten Daten 114 durch die Kommunikationsschnittstelle 140 aus dem ersten Datenspeicher 180 zu löschen.
-
Der zweite Datenspeicher 190 kann ausgebildet sein, die zweiten Daten 124 nach dem Auslesen der zweiten Daten 124 durch die Kommunikationsschnittstelle 140 aus dem zweiten Datenspeicher 190 zu löschen.
-
Die Steuerung 170 kann ausgebildet sein, eine Spannungsversorgung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 zu unterbrechen, um das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zu deaktivieren, und eine Spannungsversorgung des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 zu unterbrechen um das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zu deaktivieren. Die Kommunikationsschnittstelle 140 kann eine integrierte Spannungsquelle aufweisen, welche ausgebildet ist, die jeweilige Spannungsversorgung bereitzustellen.
-
Die Steuerung 170 kann ausgebildet sein, das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 an eine Spannungsversorgung anzuschalten, um das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zu aktivieren, und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 an eine Spannungsversorgung anzuschalten, um das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zu aktivieren.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann einen steuerbaren Schalter aufweisen, welcher durch die Steuerung 170 steuerbar ist. Der steuerbaren Schalter kann ausgebildet sein, die Spannungsversorgung von dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 zu trennen und gleichzeitig das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 an die Spannungsversorgung anzuschalten, oder die Spannungsversorgung von dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 zu trennen und gleichzeitig das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 an die Spannungsversorgung anzuschalten.
-
Das erste Mobilfunknetzwerk 110 kann beispielsweise ein erstes Subnetzwerk bzw. Slice eines 5G-Mobilfunknetzwerks sein. Das zweite Mobilfunknetzwerk 120 kann ein zweites Subnetzwerk bzw. Slice des 5G-Mobilfunknetzwerks sein, wie zum Beispiel unten zu den 3 und 4 näher beschrieben.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann zum Beispiel ein loT (Internet-of-Things) - Kommunikationsgerät sein.
-
Die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 kann in dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 unter Verwendung eines ersten öffentlichen kryptographischen Schlüssels kryptographisch verschlüsselt gespeichert sein. Die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 kann in dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 unter Verwendung eines zweiten öffentlichen kryptographischen Schlüssels kryptographisch verschlüsselt gespeichert sein. Dabei kann der erste öffentliche kryptographische Schlüssel dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 zugeordnet sein, und der zweite öffentliche kryptographische Schlüssel kann dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 zugeordnet sein.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gemäß der Offenbarung in einem 5G Kommunikationssystem 300 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform entsprechend der Spezifikation 3GPP TS 23.501. In 3 sind schematisch die verschiedenen Blöcke dargestellt, welche ein solches 5G Kommunikationssystem 300 umfasst.
-
Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 entspricht dem User Equipment (UE) bzw. Client Terminal, welches durch den Teilnehmer bedient werden kann, um eine Kommunikation im 5G Netzwerk zu initiieren, das heißt eine Kommunikation zu starten (mobile originating, MO) oder anzunehmen (mobile terminating, MT). Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 kann auch ohne Nutzerinteraktion eine Kommunikation initiieren, zum Beispiel kann es ein Maschinenterminal sein, zum Beispiel für ein Auto, eine Maschine, einen Roboter oder ein sonstiges Gerät.
-
Die (R)AN ((Radio) Access Network) Entität 331 stellt das (Funk-) Zugangsnetz dar, mit dem das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 Zugang zum 5G Kommunikationsnetz erhält. Die Schnittstelle zwischen Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 und (R)AN kann eine Luftschnittstelle sein, wenn es sich bei dem Zugangsnetz 331 um ein Funknetz handelt oder kann kabelgebunden sein, wenn das Zugangsnetz 331 ein drahtgebundenes Netz ist.
-
Die AMF (Access and Mobility Management Function) Entität 340 stellt die Zugangs- und Mobilitätsmanagement Funktion dar. Damit wird die Zugangs- und Mobilitätssteuerung verwaltet. Die AMF 340 kann auch Netzwerkslice Auswahlfunktionalität umfassen. Bei drahtlosem Zugang wird die Mobilitätsverwaltung üblicherweise nicht benötigt.
-
Die SMF (Session Management Function) Entität 341 stellt die SitzungsverwaltungsFunktion dar. Die SMF Entität 341 setzt Sitzungen auf und verwaltet diese entsprechend der Netzwerk Policy bzw. Netzwerkplanung.
-
Die UPF (User Plane Function) Entität 332 stellt die User Plane Funktion dar. Solche User Plane Funktionen können in verschiedenen Konfigurationen und Orten angewendet werden, entsprechend dem Diensttyp.
-
Die PCF (Policy Control Function) Entität 342 stellt die Policy (bzw. Planungs-) SteuerungsFunktion dar. Die PCF Entität 342 stellt damit ein Policy-Framework bereit, welches Network Slicing, Roaming und Mobilitätsmanagement beinhaltet. Dies entspricht der Funktionalität einer PCRF in 4G-Systemen.
-
Die UDM (Unified Data Management) Entität 352 stellt ein gemeinsames Datenmanagement zur Verfügung. Mit diesem Datenmanagement werden Teilnehmerdaten und -profile gespeichert. Dies entspricht der Funktionalität eines HSS in 4G-Systemen, kann jedoch sowohl für den mobilen als auch den drahtgebundenen Zugang im NG Core Netz genutzt werden.
-
Die Kommunikationsschnittstelle 140 kann zum Beispiel die ersten Daten 114 zum Block UDM 352 übertragen. So können zum Beispiel Messwerte oder Messparameter, welche von dem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 aufgenommen wurden, im Netzwerk 300 abgelegt werden.
-
Das DN (Data Network) 333 stellt das Datennetzwerk zur Verfügung, über welches Daten übertragen werden, zum Beispiel von einem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 zu einem anderen Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 bzw. UE.
-
Über das DN 333 können somit die ersten Daten 114 und/oder die zweiten Daten 124 von dem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 zu einem anderen Mobilfunk-Kommunikationsgerät bzw. anderen UE übertragen werden.
-
Die AUSF (Authentication Server Function) Entität 351 stellt Authentifizierungsfunktionalität zur Verfügung, mit der sich der Teilnehmer bzw. das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 im Netzwerk anmelden kann. Das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 kann sich beispielsweise über den Block AUSF 351 im 5G-Netzwerk 300 authentifizieren. Auch das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 kann sich über die AUSF Entität 351 im 5G-Netzwerk 300 authentifizieren.
-
Die AF (Application Function) Entität 351 stellt Anwendungsfunktionen zur Verfügung, mit denen bestimmte Dienste ausgeführt werden können, zum Beispiel Dienste, welche von dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 oder dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 aufgesetzt oder genutzt werden.
-
Die NSSF (Network Slice Selection Function) Entität 350 stellt Funktionen zur Verfügung, um bestimmte Netzwerk-Slices auszuwählen. So kann zum Beispiel das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 einen ersten Slice im 5G Kommunikationssystem 300 auswählen und das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 kann einen zweiten Slice im 5G Kommunikationssystem 300 auswählen.
-
Das in 3 dargestellte 5G Kommunikationssystem 300 entspricht der 5G Systemarchitektur entsprechend der Spezifikation 3GPP TS 23.501 und stellt die Struktur des NG (NextGeneration)-Netzwerks dar, welches aus Netzwerkfunktionen (NFs) und Referenzpunkten besteht, welche die NFs verbinden. In der Spezifikation entsprechend der Spezifikation 3GPP TS 23.501 ist das Endgerät jedoch nur allgemein mit UE (User Equipment) bezeichnet ohne die hier in 3 dargestellte spezielle Ausführungsform mit zwei integrierten Teilnehmeridentitätsmodulen iSIM1 und iSIM2. Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 bzw. UE ist entweder mit einem Funkzugangsnetz (Radio Access Network, RAN) 331 oder einem Zugangsnetz (Access Network, AN) 331 verbunden. Außerdem ist das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 bzw. UE mit der Zugangs- und Mobilitätsfunktion (AMF) 340 verbunden. Das RAN 331 stellt eine Basisstation dar, die neue RAT und weiterentwickelte LTE Technologien verwendet, während das AN 331 eine allgemeine Basisstation mit Nicht-3GPP Zugang, zum Beispiel WiFi darstellt. Das NextGeneration-Kernnetzwerk bzw. das in 3 dargestellte 5G Kommunikationssystem 300 besteht aus verschiedenen Netzwerkfunktionen (NFs). In 3 gibt es sieben NextGeneration Kern-NFs, nämlich (1) AMF 340, (2) Sitzungsverwaltungsfunktion (SMF) 341, (3) Richtlinienkontrollfunktion (PCF) 342, (4) Anwendungsfunktion (AF) 343, (5) Authentifizierungsserverfunktion (AUSF) 351, (6) Benutzer-Ebenenfunktion (UPF) 332 und (7) Benutzerdatenverwaltung (UDM) 352. Die integrierten Teilnehmer-Identitätsmodule 150, 160 können einen oder mehrere Netzwerkfunktionen daraus auswählen, um die Kommunikation zu initiieren.
-
Die Netzwerkfunktion (NF) stellt die von 3GPP übernommene Verarbeitungsfunktion in NextGen bzw. NG dar. Sie hat sowohl funktionelles Verhalten und dient gleichzeitig als Schnittstelle. Eine NF kann entweder auf einer dedizierten Hardware als Netzwerkelement implementiert werden oder als Software-Instanz auf einer dedizierten Hardware laufen oder als virtualisierte Funktion instanziiert auf einer geeigneten Plattform, z. B. einer Cloud-Infrastruktur implementiert werden.
-
Die AMF 340 bzw. AMF Entität 340 bietet UE-basierte Authentifizierung, Autorisierung, Mobilitätsmanagement, etc. Ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 ist zum Beispiel mit einer einzigen AMF 340 verbunden, da die AMF 340 unabhängig von der Zugriffstechnologie ist. Das heißt, auch ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 mit Multiple-Access-Technologien braucht nur mit einer einzigen AMF 340 verbunden sein.
-
Diese AMF 340 bildet beispielsweise eine Netzwerkentität mit erster Netzwerkidentifikation 111 und erster Netzwerkadresse 112, wie oben zu 2 beschrieben und ist dafür zuständig, die Nachrichten bzw. Kommunikationsanfragen des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 der Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle 140 zu terminieren bzw. zu beantworten, um eine Kommunikation des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 in dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 zu initiieren.
-
Die AMF 340 kann ferner die Nachrichten bzw. Kommunikationsanfragen des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 der Mobilfunk-Kommunikationsschnittstelle 140 verarbeiten und zu dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 weiterleiten, zum Beispiel über die Mechanismen, wie unten zu 4 beschrieben, um eine Kommunikation des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls in dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 zu initiieren.
-
Die SMF 341 bzw. SMF Entität 341 ist für die Sitzungsverwaltung zuständig und weist dem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 eine oder mehrere IP-Adressen zu. Außerdem wählt die SMF 341 die UPF 332 aus und steuert die UPF 332 bzgl. des Datentransfers, zum Beispiel für den Transfer der ersten Daten 114. Wenn ein Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 mehrere Sitzungen hat, können verschiedene SMFs 341 jeder Sitzung zugeordnet sein, um sie einzeln zu steuern und möglicherweise mehrere Funktionalitäten pro Sitzung bereitzustellen.
-
Die AF 343 bzw. AF Entität 343 bietet Informationen über den Paketfluss und stellt sie der PCF 342 bereit, die für die Policy-Steuerung verantwortlich ist, um so den Quality of Service (QoS) zu gewährleisten. Basierend auf diesen Informationen bestimmt PCF 342 die Richtlinien über Mobilität und Sitzungsverwaltung, damit die AMF 340 und die SMF 341 ordnungsgemäß funktionieren.
-
Die AUSF 351 bzw. AUSF Entität 351 speichert Daten für die Authentifizierung des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130, während die UDM 352 Abonnementdaten bzw. Teilnehmerdaten des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 speichert. Das Datennetzwerk DN 333, das nicht Teil des NG Core Netzwerks 300 ist, sorgt für den Internet-Zugang und die Betreiberdienste.
-
Die Referenzpunktdarstellung der Architektur kann verwendet werden, um detaillierte Nachrichtenabläufe in der Next Generation (NG) Standardisierung darzustellen. Der Referenzpunkt N1 301 ist definiert als Übertragungssignalisierung zwischen dem Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 und der AMF 340. Die Bezugspunkte für die Verbindung zwischen dem AN 331 und der AMF 340 und zwischen dem AN 331 und der UPF 332 sind als N2 302 bzw. N3 303 definiert. Es gibt keinen Referenzpunkt zwischen dem AN 331 und der SMF 341, aber es gibt einen Bezugspunkt, N11 311, zwischen der AMF 340 und der SMF 341. Dies bedeutet, dass die SMF 341 von der AMF 340 gesteuert wird. N4 304 wird von der SMF 341 und der UPF 332 verwendet, damit die UPF 132 mit dem erzeugten Steuersignal von der SMF 341 eingestellt werden kann, und die UPF 332 kann ihren Status an die SMF 341 melden. N9 309 ist der Bezugspunkt für die Verbindung zwischen verschiedenen UPFs 332 und N14 314 ist der Bezugspunkt zwischen jeweils verschiedenen AMFs 340. N15 315 und N7 307 sind definiert, damit die PCF 342 ihre Richtlinien auf die AMF 340 bzw. die SMF 341 anwenden kann. N12 312 ist erforderlich, damit die AMF 340 die Authentifizierung desn Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 durchführen kann. N8 308 und N10 310 sind definiert, weil die Abonnementdaten des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 von der AMF 340 und der SMF 341 benötigt werden.
-
Das Next Generation Netzwerk 300 zielt darauf ab, eine Trennung von Benutzer- und Steuerungs- bzw. Kontrollebene zu realisieren. Die Benutzerebene überträgt den Benutzerdatenverkehr, während die Steuerungsebene die Signalisierung im Netzwerk überträgt. In 3 befindet sich die UPF 332 in der Benutzerebene und alle anderen Netzwerkfunktionen, das heißt AMF 340, SMF 341, PCF 342, AF 343, AUSF 351 und UDM 352 befinden sich in der Steuerungsebene. Die Trennung der Benutzer- und Steuerungsebene garantiert die unabhängige Skalierung der Ressourcen jeder Netzwerkebene. Die Trennung erlaubt auch das Bereitstellen von UPFs 332 in einer verteilten Art und Weise separat von den Funktionen der Steuerungsebene.
-
Die NG Architektur 300 besteht aus modularisierten Funktionen. Zum Beispiel sind die AMF 340 und die SMF 341 unabhängige Funktionen in der Steuerungsebene. Getrennte AMF 340 und SMF 341 erlauben unabhängige Entwicklung und Skalierung. Andere Steuerungsebenen Funktionen wie die PCF 342 und die AUSF 351 können auch getrennt werden. Das in 3 dargestellte modularisierte Funktionsdesign ermöglicht dem Next Generation Netzwerk 300 auch ein flexibles Unterstützen verschiedenster Dienste.
-
Jede Netzwerkfunktion interagiert direkt mit einer anderen NF. In der Steuerungsebene sind eine Reihe von Interaktionen zwischen zwei NFs als Service definiert, so dass ihre Wiederverwendung möglich ist. Dieser Service ermöglicht die Unterstützung von Modularität. Die Benutzerebene unterstützt Interaktionen wie zum Beispiel das Weiterleiten von Operationen zwischen verschiedenen UPFs 332.
-
Das Next Generation Netzwerk 300 unterstützt das Roaming, das heißt die Fähigkeit eines Mobilfunknetz-Teilnehmers, in einem anderen Mobilfunknetzwerk als seinem Heimnetzwerk selbsttätig Anrufe zu empfangen oder zu tätigen, Daten zu schicken und zu empfangen oder Zugriff auf andere Mobilfunknetzdienste zu haben. Es gibt zwei Arten von Anwendungsszenarien, zum einen Home Routed (HR), zum anderen Lokaler Ausbruch (LBO, „local breakout“). Die Strukturen, welche das Roaming und das entsprechende Sitzungsmanagement entsprechend dem hier vorgestellten Konzept unterstützen, werden in 4 näher beschrieben.
-
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gemäß der Offenbarung in einem 5G Kommunikationssystem 400 mit zwei beispielhaften Netzwerk-Slices 410, 440 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
-
Insbesondere ist das 5G-Kommunikationsnetzwerk 400 unterteilt in ein erstes Netzwerk-Slice 440, entsprechend dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 gemäß den 1 und 2, und ein zweites Netzwerk-Slice 410, entsprechend dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 gemäß den 1 und 2. Beide Netzwerk-Slices 440, 410 haben die gleiche Struktur wie oben zu 3 allgemein beschrieben, wobei der Übersichtlichkeit halber nicht alle Netzwerkelemente im Einzelnen dargestellt sind. Insbesondere umfasst das erste Netzwerk-Slice 440 ein Zugangs- und Mobilitätsmanagement Netzwerkelement 451, welches die gleiche Funktionalität und die gleichen Schnittstellen wie die oben zu 3 beschriebene AMF-Entität 340 aufweist.
-
Das erste Netzwerk-Slice 440 kann auch ein Heimat Netzwerk-Slice des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 sein und ein besuchtes Netzwerk-Slice des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160, während das zweite Netzwerk-Slice 410 ein Heimat Netzwerk-Slice des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 sein kann und eine besuchtes Netzwerk-Slice des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150.
-
Das erste Netzwerk-Slice 440 ist beispielsweise das Netzwerk-Slice, in dem das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 bzw. der Nutzer dieses Moduls 150 registriert ist, das heißt in dem er einen Vertrag mit dem Netzwerkbetreiber abgeschlossen hat.
-
Das zweite Netzwerk-Slice 410 ist beispielsweise das Netzwerk-Slice, in dem das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 bzw. der Nutzer dieses Moduls 160 registriert ist, das heißt in dem er einen Vertrag mit dem Netzwerkbetreiber abgeschlossen hat. Üblicherweise handelt es sich hierbei um denselben Nutzer, der zwei Teilnehmer-Identitätsmodule erworben hat.
-
Das erste Netzwerk-Slice 440 umfasst ferner ein Sitzungsverwaltungs-Netzwerkelement 452, welches die gleiche Funktionalität und die gleichen Schnittstellen wie die oben zu 3 beschriebene SMF-Entität 341 aufweist. Das erste Netzwerk-Slice 440 umfasst ferner eine Datenbasis 460 mit den Netzwerkelementen Authentifikationsserver 461, Datenmanager 462 und Policy-Steuerung 463, welche die gleiche Funktionalität und die gleichen Schnittstellen wie die oben zu 3 beschriebenen Netzwerkelemente AUSF 351, UDM 352 und PCF 342 aufweisen.
-
Die gleichen Netzwerkelemente, mit den gleichen Funktionalitäten und Schnittstellen, umfasst auch das zweite Netzwerk-Slice 410, das heißt ein Zugangs- und Mobilitätsmanagement Netzwerkelement 421, ein Sitzungsverwaltungs-Netzwerkelement 422 und eine Datenbasis 430 mit den Netzwerkelementen Authentifikationsserver 431, Datenmanager 432 und Policy-Steuerung 433.
-
In dem ersten Netzwerk-Slice 440 ist die Netzwerkzugangs-Entität 451 angeordnet, welche dazu dient, das Aufbauen der Kommunikations-Verbindung zu ermöglichen. Das Mobilfunk-Kommunikationsgerät 130 ist über die N1-Schnittstelle, hier auch allgemein als spezifische oder dedizierte Schnittstelle für das Kommunikationsgerät 130 bezeichnet, an die Netzwerkzugangs-Entität 451 angebunden. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 ist über verschiedene Kommunikationsschnittstellen, wie bereits in 3 oben beschrieben, an einzelne Netzwerkelemente des zweiten Netzwerk-Slices 410 und des ersten Netzwerk-Slices 440 angebunden: Über die N1 Schnittstelle ist die Netzwerkzugangs-Entität 451 mit dem Kommunikationsgerät 130 verbunden. Über eine A1 Schnittstelle, auch spezifische oder dedizierte Schnittstelle genannt, ist die Netzwerkzugangs-Entität 451 mit der Netzwerkzugangs-Entität 421 des zweiten Netzwerk-Slices 410 verbunden.
-
Über die N1 Schnittstelle wird die Nachricht des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 mit der ersten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113, der ersten Netzidentifikation 111 und der Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 durch die Netzwerkzugangs-Entität 451 empfangen. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 stellt der Kommunikationsschnittstelle 140 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 dann alle notwendigen Daten für den Netzwerkzugang über die N1 Schnittstelle zur Verfügung. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 kann zum Beispiel über die N8, N12, N15, N22 Schnittstellen entsprechend der in 3 beschriebenen Systemarchitektur Netzwerk-Fähigkeiten des ersten Netzwerk-Slice 440 von der Datenbasis 460 des ersten Netzwerk-Slice 440 abfragen und sie kann auch über die A1 Schnittstelle 406 Teilnehmerdaten 406 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 über die Netzwerkzugangs-Entität 421 von dem zweiten Netzwerk-Slice 410 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 abfragen.
-
Über die N1 Schnittstelle wird auch die Nachricht des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 mit der zweiten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123, der zweiten Netzidentifikation 121 und der Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 durch die Netzwerkzugangs-Entität 451 empfangen. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 stellt der Kommunikationsschnittstelle 140 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 dann alle notwendigen Daten für den Netzwerkzugang über die N1 Schnittstelle zur Verfügung. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 kann zum Beispiel über die N8, N12, N15, N22 Schnittstellen entsprechend der in 3 beschriebenen Systemarchitektur Netzwerk-Fähigkeiten des ersten Netzwerk-Slice 440 von der Datenbasis 460 des ersten Netzwerk-Slice 440 abfragen und der Kommunikationsschnittstelle 140 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 zur Verfügung stellen. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 kann ferner über die A1 Schnittstelle 406 Teilnehmerdaten, Netzwerkadresse des zweiten Netzwerk-Slice 410 sowie Netzwerkidentifikation des zweiten Netzwerk-Slice 410 von der Netzwerk-Zugangsentität 421 des zweiten Netzwerk-Slice 410 abfragen und der Kommunikationsschnittstelle 140 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 zur Verfügung stellen. Alternative kann die Netzwerkzugangs-Entität 451 diese Abfragen auch direkt an die Datenbasis 430 des zweiten Netzwerk-Slice 410 richten und von dort direkt, also ohne Umweg über die Netzwerkzugangs-Entität 421, empfangen. Diese Daten kann das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 dann mit den auf dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 fest abgespeicherten Daten der Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 sowie der zweiten Netzwerkidentifikation 121 vergleichen und bei Übereinstimmung eine Kommunikationsverbindung mit dem zweiten Netzwerk-Slice 410 initiieren.
-
Im Einzelnen kann das Verfahren zum Aufbauen der Kommunikations-Verbindung über die Netzwerkzugangs-Entität 451 mit dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 wie folgt ablaufen: In einem ersten Schritt wird eine Registrierungsanfrage von dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 an die Netzwerkzugangs-Entität 451 des ersten Netzwerk-Slice 440 übertragen. Die Registrierungsanfrage umfasst die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150. Die Registrierungsanfrage wird an die Netzwerkzugangs-Entität 451 über die spezifische bzw. dedizierte Kommunikationsschnittstelle, das heisst die N1 Schnittstelle übertragen.
-
In einem weiteren Schritt fragt die Netzwerkzugangs-Entität 451 dann teilnehmerspezifische Registrierungsdaten des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 von der Datenbasis 460 des ersten Netzwerk-Slice 440 oder von einer externen Datenbank ab, und zwar basierend auf der ersten Mobilfunk-Teilnehmerkennung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150.
-
Die Netzwerkzugangsdaten für den Zugang des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 zu dem ersten Netzwerk-Slice 440 werden dann durch die Netzwerkzugangs-Entität 451 an das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 über die spezifische Kommunikationsschnittstelle N1 und die Kommunikationsschnittstelle 140 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 übertragen, und zwar basierend auf den teilnehmerspezifischen Registrierungsdaten des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150.
-
Die Netzwerkzugangsdaten zeigen dabei Fähigkeiten des ersten Netzwerk-Slice 440 an. Schließlich wird die Kommunikations-Verbindung durch das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 und die entsprechenden Netzwerkelemente des ersten Netzwerk-Slice 440 basierend auf den Netzwerkzugangsdaten aufgebaut.
-
Die Netzwerkzugangsdaten können beispielsweise folgende Fähigkeiten des ersten Netzwerk-Slice 440 angeben: Anzahl und Typ von weiteren Netzwerk-Slices, welche durch das erste Netzwerk-Slice 440 allokiert werden können oder zu denen das erste Netzwerk-Slice eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann, Unterstützung spezifischer Netzwerk-Slice Funktionen, die Fähigkeit, Daten und/oder Sprache zu übertragen, Unterstützung von 2G/3G, 4G und/oder 5G Roaming, Unterstützung eines bestimmten Dienstes durch das erste Netzwerk-Slice 440.
-
Die Registrierungsanfrage kann ferner eine Identifikation eines spezifischen Dienstes aufweisen, nach welchem das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 bei dem ersten Netzwerk-Slice 440 anfragt. Der spezifische Dienst kann durch das erste Netzwerk-Slice 440 basierend auf der Identifikation des spezifischen Dienstes bereitgestellt werden, falls das erste Netzwerk-Slice 440 den spezifischen Dienst unterstützt. Andernfalls, das heißt falls es den spezifischen Dienst nicht unterstützt, kann die Netzwerkzugangs-Entität 451 eine Netzwerk-Slice ID eines anderen Mobilfunknetzwerks an das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 übertragen, welches den spezifischen Dienst unterstützt. Es kann in diesem Fall auch die Netzwerk-Slice ID eines weiteren Netzwerk-Slices, welche durch das erste Netzwerk-Slice 440 allokiert werden kann oder zu dem das erste Netzwerk-Slice 440 eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann an das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 übertragen werden, welches den spezifischen Dienst unterstützt.
-
Die Registrierungsanfrage 203 kann ferner einen Schlüssel zum Authentifizieren des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 umfassen. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 kann das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 über eine Authentifizierungsentität 461 des ersten Netzwerk-Slice 440 basierend auf dem Schlüssel authentifizieren. Dies kann bereits vor dem Abfragen der teilnehmerspezifischen Registrierungsdaten erfolgen.
-
Im Einzelnen kann das Verfahren zum Aufbauen der Kommunikations-Verbindung über die Netzwerkzugangs-Entität 451 mit dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 wie folgt ablaufen: In einem ersten Schritt wird eine Registrierungsanfrage von dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 an die Netzwerkzugangs-Entität 451 des ersten Netzwerk-Slice 440 übertragen, wie bereits oben zum Aufbau der Kommunikations-Verbindung mit dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 beschrieben. Die Registrierungsanfrage umfasst die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160. Die Registrierungsanfrage wird an die Netzwerkzugangs-Entität 451 über die spezifische Kommunikationsschnittstelle, das heißt die N1 Schnittstelle übertragen.
-
In einem weiteren Schritt fragt die Netzwerkzugangs-Entität 451 dann teilnehmerspezifische Registrierungsdaten des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 über die Netzwerkzugangs-Entität 421 von der Datenbasis 430 des zweiten Netzwerk-Slice 410 über die spezifische A1-Schnittstelle 406 oder von einer externen Datenbank ab, und zwar basierend auf der zweiten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160.
-
Die Netzwerkzugangsdaten für den Zugang des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 zu dem zweiten Netzwerk-Slice 410 werden dann durch die Netzwerkzugangs-Entität 451 an das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 über die dedizierte Kommunikationsschnittstelle N1 und die Kommunikationsschnittstelle 140 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 übertragen, und zwar basierend auf den teilnehmerspezifischen Registrierungsdaten des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160.
-
Die Netzwerkzugangsdaten zeigen dabei Fähigkeiten des zweiten Netzwerk-Slice 410 an. Schließlich wird die Kommunikations-Verbindung durch das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 und die entsprechenden Netzwerkelemente des ersten Netzwerk-Slice 440 sowie des zweiten Netzwerk-Slice 410 basierend auf den Netzwerkzugangsdaten aufgebaut.
-
Die Netzwerkzugangsdaten können beispielsweise folgende Fähigkeiten des zweiten Netzwerk-Slice 410 angeben: Anzahl und Typ von weiteren Netzwerk-Slices, welche durch das zweite Netzwerk-Slice 410 allokiert werden können oder zu denen das zweite Netzwerk-Slice eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann, Unterstützung spezifischer Netzwerk-Slice Funktionen, die Fähigkeit, Daten und/oder Sprache zu übertragen, Unterstützung von 2G/3G, 4G und/oder 5G Roaming, Unterstützung eines bestimmten Dienstes durch das zweite Netzwerk-Slice 410.
-
Die Registrierungsanfrage kann ferner eine Identifikation eines spezifischen Dienstes aufweisen, nach welchem das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 bei dem zweiten Netzwerk-Slice 410 anfragt. Der spezifische Dienst kann durch das zweite Netzwerk-Slice 410 basierend auf der Identifikation des spezifischen Dienstes bereitgestellt werden, falls das zweite Netzwerk-Slice 410 den spezifischen Dienst unterstützt. Andernfalls, das heißt falls es den spezifischen Dienst nicht unterstützt, kann die Netzwerkzugangs-Entität 451 eine Netzwerk-Slice ID eines anderen Mobilfunknetzwerks an das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 übertragen, welches den spezifischen Dienst unterstützt. Es kann in diesem Fall auch die Netzwerk-Slice ID eines weiteren Netzwerk-Slices, welche durch das zweite Netzwerk-Slice 410 allokiert werden kann oder zu dem das zweite Netzwerk-Slice eine Kommunikationsverbindung aufbauen kann an das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 übertragen werden, welches den spezifischen Dienst unterstützt.
-
Die Registrierungsanfrage kann ferner einen Schlüssel zum Authentifizieren des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 umfassen. Die Netzwerkzugangs-Entität 451 kann das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 über eine Authentifizierungsentität 431 des zweiten Netzwerk-Slice 410 basierend auf dem Schlüssel authentifizieren. Dies kann bereits vor dem Abfragen der teilnehmerspezifischen Registrierungsdaten erfolgen.
-
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 500 zur Mobilfunk-Kommunikation mittels zwei integrierten Teilnehmer-Identitätsmodulen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
-
Das Verfahren 500 dient zur drahtlosen Kommunikation über ein erstes Mobilfunknetzwerk 110 und über ein zweites Mobilfunknetzwerk 120, wie zum Beispiel oben zu den 1 und 2 beschrieben. Das erste Mobilfunknetzwerk 110 weist eine erste Netzwerkidentifikation 111 auf und das zweite Mobilfunknetzwerk 120 weist eine zweite Netzwerkidentifikation 121 auf, wie zum Beispiel oben zu den 1 und 2 beschrieben. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Empfangen 501 eines Steuersignals 141 durch eine Steuerung 170 eines Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130, wobei das Steuersignal 141 einen ersten Binärwert 142 oder einen zweiten Binärwert 143 aufweist, wobei der erste Binärwert 142 einem ersten Mobilfunknetzwerk 110 zugeordnet ist, und wobei der zweite Binärwert 143 einem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 zugeordnet ist, wie zum Beispiel oben zu den 1 und 2 beschrieben;
-
Ansprechend 502 auf den Empfang des Steuersignals 141: Aktivieren des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 und Deaktivieren des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 durch die Steuerung 170, falls das Steuersignal 141 den ersten Binärwert 142 aufweist, und Aktivieren des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 160 und Deaktivieren des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls 150 durch die Steuerung 170, falls das Steuersignal 141 den zweiten Binärwert 143 aufweist, wie zum Beispiel oben zu den 1 und 2 beschrieben;
-
Ansprechend 503 auf die Aktivierung des ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls: Auslesen der ersten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113, der ersten Netzidentifikation 111 und der Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 aus dem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 150 und Aussenden der ersten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 zusammen mit der ersten Netzidentifikation 111, der Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 und den ersten Daten 114 an die Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110, wie zum Beispiel oben zu den 1 und 2 beschrieben; und
-
Ansprechend 504 auf die Aktivierung des zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmoduls: Auslesen der zweiten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123, der zweiten Netzidentifikation 121 und der Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 aus dem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160; und Aussenden der zweiten Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 zusammen mit der zweiten Netzidentifikation 121, der Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 und den zweiten Daten 124 an die Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120, wie zum Beispiel oben zu den 1 und 2 beschrieben,
wobei die ersten Daten 114 zur Aussendung an das erste Mobilfunknetzwerk 110 in einem ersten Datenspeicher 180 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gespeichert sind;
wobei die zweiten Daten 124 zur Aussendung an das zweite Mobilfunknetzwerk 120 in einem zweiten Datenspeicher 190 des Mobilfunk-Kommunikationsgeräts 130 gespeichert sind;
wobei die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 zusammen mit der ersten Netzwerkidentifikation 111 und einer Netzwerkadresse 112 des ersten Mobilfunknetzwerks 110 in einem ersten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul, iSIM: Integrated Subscriber Identity, 150 fest gespeichert sind;
wobei die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 zusammen mit der zweiten Netzwerkidentifikation 121 und einer Netzwerkadresse 122 des zweiten Mobilfunknetzwerks 120 in einem zweiten integrierten Teilnehmer-Identitätsmodul 160 fest gespeichert sind;
wobei das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 140 als ein eingebetteter integrierter Schaltkreis implementiert ist, und wobei das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 als ein eingebetteter integrierter Schaltkreis implementiert ist
wobei die erste Mobilfunk-Teilnehmerkennung 113 das erste integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 150 in dem ersten Mobilfunknetzwerk 110 identifiziert, und wobei die zweite Mobilfunk-Teilnehmerkennung 123 das zweite integrierte Teilnehmer-Identitätsmodul 160 in dem zweiten Mobilfunknetzwerk 120 identifiziert.
-
Ein Aspekt der Erfindung umfasst auch ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen das zu 5 beschriebene Verfahren 500 oder die zu den 1 bis 4 beschriebenen Vorgänge ausgeführt werden können, wenn das Produkt auf einem Computer läuft. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computergeeigneten nicht-transitorischen Medium gespeichert sein und computerlesbare Programmittel umfassen, die einen Computer veranlassen, das Verfahren 500 auszuführen oder die Netzkomponenten der in den 1 bis 4 beschriebenen Kommunikationsnetze zu implementieren bzw. zu steuern.
-
Der Computer kann ein PC sein, beispielsweise ein PC eines Computernetzwerks. Der Computer kann als ein Chip, ein ASIC, ein Mikroprozessor oder ein Signalprozessor realisiert sein und in einem Computernetzwerk, beispielsweise in einem Kommunikationsnetz wie in den 1 bis 4 beschrieben, angeordnet sein.
-
Es ist selbstverständlich, dass die Merkmale der verschiedenen beispielhaft hierin beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, außer wenn spezifisch anderweitig angegeben. Wie in der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt müssen einzelne Elemente, die in Verbindung stehend dargestellt wurden, nicht direkt miteinander in Verbindung stehen; Zwischenelemente können zwischen den verbundenen Elementen vorgesehen sein. Ferner ist es selbstverständlich, dass Ausführungsformen der Erfindung in einzelnen Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder vollständig integrierten Schaltungen oder Programmiermitteln implementiert sein können. Der Begriff „beispielsweise“ ist lediglich als ein Beispiel gemeint und nicht als das Beste oder Optimale. Es wurden bestimmte Ausführungsformen hierin veranschaulicht und beschrieben, doch für den Fachmann ist es offensichtlich, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder gleichartigen Implementierungen anstelle der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen verwirklicht werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
