DE10256904B4

DE10256904B4 - System und Verfahren für die Bereitstellung einer Elementeinheit für die verteilte Datenverarbeitung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk

Info

Publication number: DE10256904B4
Application number: DE10256904A
Authority: DE
Inventors: Nhut Collin Country Nguyen
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: GB0228075D0; US6947758B2; GB2384656A; KR100532284B1; DE10256904A1; GB2384656B; ITMI20022560A1; JP2003235083A; CN1427637A; JP3888964B2; KR20030046321A; US20030104828A1

Abstract

Vorrichtung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk, welches ein Mobilschaltzentrum (400), eine Vielzahl von Teilnehmern und eine datenverarbeitende Elementeinheit (460) aufweist, wobei das Mobilschaltzentrum (400) fähig ist, mit der Vielzahl von Teilnehmern und mit der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zu kommunizieren, wobei die Vorrichtung für die Bereitstellung einer verteilten datenverarbeitenden Elementeinheit (460) fähig ist, auf jedes datenverarbeitende Element (470, 480, 490) innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zuzugreifen, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400), wobei die datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung fähig ist, Information innerhalb einer temporären Identifikationsnummer eines Teilnehmers einzubetten, wobei die Information einen Ort eines datenverarbeitenden Elements innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) angibt und verwendet wird, so dass das Mobilschaltzentrum (400) das datenverarbeitende Element bestimmt, an das eine Arbeitslastnachricht, die bei dem Mobilschaltzentrum (400) angekommen ist, weiterzuleiten ist.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist im Allgemeinen ausgerichtet auf Mobiltelekommunikationsnetzwerke und spezifischer auf ein System und ein Verfahren für die Bereitstellung einer Elementeinheit für die verteilte Datenverarbeitung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk.
Hintergrund der Erfindung
Es gibt derzeit weltweit über 300 Millionen Kunden für zellulare Telefone und andere drahtlose Geräte. Ein signifikanter Prozentsatz dieser drahtlosen Geräte findet Verwendung als ein "Datenkanal" (d.h. Sprachverkehr ist nicht die primäre Funktion). Innerhalb der Vereinigten Staaten werden zellulare Dienste durch zellulare Dienstanbieter, durch die regionalen Telefonunternehmen ("Bell companies") und durch die nationalen Ferngesprächvermittler angeboten. Der verstärkte Wettbewerb hat den Preis der zellularen Dienste bis zu dem Punkt fallen lassen, wo diese für ein großes Segment der Bevölkerung bezahlbar sind.
Die aktuelle Generation von zellularen Telefonen findet primär für Sprachkonversation zwischen einem Teilnehmergerät (oder drahtlosem Gerät) und einer anderen Partei über das drahtlose Netzwerk Verwendung. Eine kleine Anzahl von drahtlosen Geräten sind Datengeräte, wie "Personal Digital Assistants" (PDAs) ausgestattet mit zellularen/drahtlosen Modems. Da die Bandbreite für ein drahtloses Gerät aktueller Generation typischerweise auf einige wenige 10 Kilobits pro Sekunde (Kbps) begrenzt ist, sind die Applikationen für die aktuelle Generation der drahtlosen Geräte relativ beschränkt. Wie auch immer wird eine Änderung dieses in der nächsten (oder dritten) Generation der zellularen/drahtlosen Technologie erwartet, welche manchmal als " 3G"-drahtlos/zellular bezeichnet wird, wobei eine sehr viel größere Bandbreite für jedes drahtlose Gerät erhältlich sein wird (d.h. 125 Kbps oder größer). Die höheren Datenraten werden Internetanwendungen für drahtlose Geräte sehr viel gebräuchlicher werden lassen. Zum Beispiel wird ein 3G-zellulares Telefon (oder ein PC mit einem 3G-zellularen Modem) verwendet werden können, um Webseiten im Internet zu "browsen", um Graphiken zu senden und zu empfangen, um "Streaming"-Audio- oder Videoanwendungen auszuführen und ähnliches. Ein sehr viel höherer Prozentsatz der drahtlosen Kommunikation, welche durch 3G-zellulare Systeme abgewickelt wird, wird Datenverkehr über das Internetprotokoll (IP) sein und ein geringerer Prozentsatz wird traditioneller Sprachverkehr sein.
Echtzeit-"Streaming" von multimedialen Inhalten über Netzwerke mit dem Internetprotokoll (IP) wurde eine zunehmend gebräuchliche Anwendung in den letzten Jahren. Wie oben erwähnt, werden 3G drahtlose Netzwerke "Streaming"-Daten (beide, Video und Audio) drahtlosen Geräten für Echtzeitanwendungen bereitstellen. Ein breiter Bereich von interaktiven und nichtinteraktiven multimedialen Internetanwendungen, wie Nachrichten-auf-Anforderung ("news-on-demand"), live-Fernsehen, Videokonferenzen, live-Rundfunk (wie Broadcast.com) und ähnliches, werden "Echtzeit"-Daten-"Streaming" für drahtlose Geräte bereitstellen. Ungleich einer "heruntergeladenen" Videodatei, welche zunächst in "nicht-Echt"-Zeit erhalten und später angesehen oder abgespielt werden kann, erfordern Echtzeit-(oder "Streaming") Datenanwendungen eine Datenquelle für das Codieren und für das Übertragen eines "Streaming"-Datensignals über ein Netzwerk an einen Empfänger, welcher das Signal (Video oder Audio) in Echtzeit dekodieren und abspielen muss.
Wie aus dem Stand der Technik wohlbekannt, falls ein Benutzer einen Anruf von einer Mobilstation (d.h. von einem zellularen Telefon) aus tätigt, wird der Anruf an ein Mobilschaltzentrum ("mobile switching center" – MSC) für die Registrierung weitergeleitet. Das Mobilschaltzentrum (MSC) ist an ein Besucherstandortregister ("visitor location register" – VLR) gekoppelt. Das MSC ist fähig Information an das Besucherstandortregister (VLR) zu senden und von ihm zu empfangen. Das VLR ist fähig Registrierungsnachrichten zu empfangen, welche von einer Mobilstation an das MSC gesendet werden. Das VLR registriert jede Mobilstation mit deren zugeordneten Heimstandortregister ("home location register" – HLR). Ein VLR ist ebenso fähig temporäre Kopien von Serviceprofilen für jeden registrierten Benutzer und für jede Mobilstation zu speichern. Ein VLR ist ebenso fähig auf das MSC zuzugreifen, um eine temporäre Weiterleitungsnummer während eines eingehenden Anrufs zu erhalten.
In einer verteilten Architektur kann ein Netzwerkelement, wie ein MSC, eine Vielzahl von Datenverarbeitungselementen ("processing elements" – PEs) aufweisen. Jedes Datenverarbeitungselement (PE) teilt die Arbeitslast des Netzwerkelementes, von welchem es einen Bestandteil darstellt. Eine verteilte Architektur besitzt viele Vorteile, einschließlich Skalierbarkeit und Flexibilität. Wie auch immer, falls ein Netzwerkdatenverarbeitungselement (PE) Zugriff auf die Teilnehmerdaten innerhalb einer Datenbank, wie das VLR, benötigt, ist es wichtig, dass das PE in der Lage ist, auf die Teilnehmerdaten schnell und effizient zuzugreifen. Das Problem ist dann, wie die Datenbank für maximale Effizienz zu organisieren ist.
Ein Ansatz stellt die Bereitstellung einer zentralisierten Datenbank dar, welche durch alle der Datenverarbeitungselemente (PEs) geteilt wird. Diese einfache Anordnung verursacht signifikante Probleme. Erstens wird der zentralisierte Datenbankserver ein potentieller Flaschenhals in dem System darstellen. Die Fähigkeit des Datenbankservers kann nicht ausreichend sein, um mit den Anforderungen, welche an ihn gestellt sind, mitzuhalten. Zweitens können dabei Leistungsaspekte darin bestehen, dass die Zugriffszeit für den zentralisierten Datenbankserver zu langsam für Echtzeitanwendungen sein kann. Drittens können dabei Speicherbeschränkungen auf dem zentralisierten Datenbankserver auftreten. Es kann dabei eine Begrenzung der Anzahl von Teilnehmern auftreten, welche der zentralisierte Datenbankserver bedienen kann. Als letztes können die Kosten, welche mit einem zentralisierten Datenbankserver einhergehen, signifikant sein.
Ein weiterer Ansatz stellt die Aufteilung der Datenbank und Verteilung der Daten unter den datenverarbeitenden Elementen dar. Dieser Ansatz eliminiert die oben erwähnten Probleme, welche auftreten, falls ein zentralisierter Datenbankserver Verwendung findet. Wie auch immer verursacht dieser Ansatz ein weiteres herausforderndes Problem. Weiter spezifiziert, wie muss die Datenbank aufgeteilt sein, damit die datenverarbeitenden Elemente auf Teilnehmerdaten schnell und effizient zugreifen können?
Es sei angenommen, dass die Datenbank aufgeteilt ist und unter den datenverarbeitenden Elementen in einem Netzwerkelement verteilt ist. Ein einfacher Ansatz wäre die arbiträre Zuordnung eines Abschnitts der Datenbank zu einem datenverarbeitenden Element. Dann, wenn eine Anwendung in einem ersten datenverarbeitenden Element des Netzwerkelements Zugriff auf einen Teilnehmerdatensatz benötigte, würde das erste datenverarbeitende Element eine Anforderung an andere datenverarbeitende Elemente in dem Netzwerkelement versenden. Das datenverarbeitende Element, welches den Teilnehmerdatensatz enthält, würde den angeforderten Teilnehmerdatensatz an das erste datenverarbeitende Element, welches die Anforderung gestellt hat, senden.
Diese Lösung ist einfach, aber besitzt signifikante Nachteile solcher Art, dass sie übermäßigen Nachrichtenverkehr erzeugen kann, durch das Senden von Anforderungen und Anforderungsbestätigungen zwischen den datenverarbeitenden Elementen. Dieser Ansatz besitzt ebenso einen weiteren Nachteil in der Latenz, welche benötigt wird, um auf die Daten in der Datenbank zuzugreifen.

Die EP 0 544 488 A2 offenbart, dass ein Besucherstandortregister in einer Mobilschaltzentrale gespeichert ist. Weitere Offenbarungen zu Teilnehmerdatenbanken finden sich in der DE 41 19 573 A1 und in dem technischen Bericht 3GPP TR 23.913 V 1.0.0 (1999–12), Turbo-Charger Technical Report, 3GPP, 1999.

Es existiert daher eine Notwendigkeit in der Technik für eine verbesserte Mobiltelekommunikationsnetzwerkarchitektur, welche der Verteilung der und des Zugriffs auf Teilnehmerdatensätze schneller und effizienter fähig ist. Insbesondere existiert ein Bedarf nach einem verbesserten System und Verfahren, um die Notwendigkeit zu eliminieren, Teilnehmerdatensätze zwischen datenverarbeitenden Elementen in einem Netzwerkelement in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk anzufordern und zu senden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Gerät und Verfahren für das Verteilen von und den Zugriff auf Teilnehmerdatensätze schnell und effizient innerhalb eines Mobiltelekommunikationsnetzwerks bereitzustellen.

Das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch Vorrichtungen in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk gemäß den Patentansprüchen 1 und 23 sowie durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 12 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.

Die vorliegende Erfindung ist beabsichtigt für die Verwendung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk des Typs, welcher ein Mobilschaltzentrum, eine Vielzahl von Teilnehmern, und eine Vielzahl von datenverarbeitenden Elementen innerhalb einer datenverarbeitenden Elementeinheit aufweist. Die vorliegende Erfindung stellt eine Elementeinheit für die verteilte Datenverarbeitung bereit, welche fähig ist schnellen und effizienten Zugriff auf Information bereitzustellen, welche in jedem datenverarbeitendem Element innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit enthalten ist durch Verwendung einer temporären Teilnehmeridentifikationsnummer, welche eingebettete Adressinformation für das datenverarbeitende Element enthält. Die vorliegende Erfindung weist eine Steuerung für eine datenverarbeitende Elementeinheit und assoziierte Computersoftware innerhalb des Mobilschaltzentrums auf, welche fähig ist geeignete Adressinformation für ein datenverarbeitendes Element innerhalb einer temporären Teilnehmeridentifikationsnummer einzubetten.

Teilnehmerdatensätze und Anwendungssoftwareprogramme können sich auch innerhalb der datenverarbeitenden Elemente befinden. Dieses vermeidet die Notwendigkeit Nachrichtenverkehr über das Mobiltelekommunikationsnetzwerk zu senden, das solche Information anfordert. Es wird ebenso die Nutzung eines zentralisierten Datenbankservers vermieden. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stellt die datenverarbeitende Elementeinheit ein Teilnehmerstandortregister dar.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gerät und ein Verfahren bereitzustellen, für das Bereitstellen einer Elementeinheit für die verteilte Datenverarbeitung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Steuerung für die datenverarbeitende Elementeinheit in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk, welche fähig ist, in eine temporäre Identifikationsnummer Information einzubetten, welche den Standort eines datenverarbeitenden Elements innerhalb einer datenverarbeitenden Elementeinheit identifiziert.

Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für die datenverarbeitende Elementeinheit in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen, welche fähig ist, in eine temporäre Identifikationsnummer Information einzubetten, welche den Standort eines datenverarbeitenden Elements innerhalb einer datenverarbeitenden Elementeinheit, durch Hinzufügen eines Adressenoffsetzeigers um auf ein besonderes Datenverarbeitungselement hinzuweisen, identifiziert.

Es ist ebenso eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für eine datenverarbeitende Elementeinheit in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen, welche fähig ist, Teilnehmerdatensätze in einer datenverarbeitenden Elementeinheit zu lokalisieren.

Es ist weiter eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Elementeinheit für die verteilte Datenverarbeitung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen, welche fähig ist, Anwendungssoftwareprogramme auszuführen, welche innerhalb eines datenverarbeitenden Elements der Elementeinheit für die verteilte Datenverarbeitung, welche Teilnehmerdatensätze enthält, abgelegt sind.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gerät und ein Verfahren für die Bereitstellung eines verteilten Besucherstandortregisters in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für ein Besucherstandortregister in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen, welches fähig ist, in eine temporäre Identifikationsnummer Information einzubetten, welche den Besucherstandortregister-Standort innerhalb eines Besucherstandortregisters identifiziert.

Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für ein Besucherstandortregister in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen, welche fähig ist, in eine temporäre Identifikationsnummer Information einzubetten, welche den Standort eines Besucherstandortregister-Standorts innerhalb eines Besucherstandortregisters durch Hinzufügen eines Adressoffsetzeigers, um auf einen bestimmten Besucherstandortregister-Standort zu zeigen, identifiziert.

Es ist ebenso eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuerung für ein Besucherstandortregister in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk bereitzustellen, welche fähig ist, Teilnehmerdatensätze in einem Besucherstandortregister zu lokalisieren.

Das Vorhergehende hat eher breit die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung geschildert, so dass die Fachleute besser die detaillierte Beschreibung der Erfindung, welche folgt, verstehen können. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden hiernach beschrieben, welche den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden. Die Fachleute sollten auch zu schätzen wissen, dass sie ohne weiteres die Konzeption und die spezifische Ausführungsform verwenden können, welche als eine Grundlage für die Modifikation oder das Design anderer Strukturen, um die gleichen Aufgaben der vorliegenden Erfindung auszuführen, offenbart ist. Die Fachleute sollten ebenso realisieren, dass solche äquivalenten Konstruktionen sich nicht von dem Geist und dem Umfang der Erfindung in ihrer breitesten Form entfernen.

Vor Ausführung der detaillierten Beschreibung der Erfindung weiter unten, kann es vorteilhaft sein, die Definitionen gewisser Wörter und Phrasen darzutun, welche in diesem Patentdokument Verwendung finden: sowohl die Begriffe "Einschließen" und "Aufweisen", als auch Ableitungen davon, bedeuten Einschluss ohne Begrenzung; der Begriff "oder" ist umfassend, bedeutend und/oder; sowohl die Begriffe "verknüpft mit" und "verknüpft damit", als auch Ableitungen davon, können bedeuten: Einschließen, darin eingeschlossen sein, verbunden mit, enthalten, darin enthalten sein, verbunden an oder mit, gekoppelt an oder mit, vermittelbar sein mit, zusammenarbeiten mit, verzahnen, nebeneinander stellen, benachbart sein zu, angebunden sein zu oder mit, haben, einen Besitz haben von, oder ähnliches; und der Begriff "Steuerung" bedeutet jedes Gerät, System oder Teil davon, welches mindestens eine Operation steuert, solch ein Gerät kann ausgeführt sein in Hardware, Firmware oder Software, oder einer Kombination von wenigstens zwei dergleichen. Es soll angemerkt sein, dass die Funktionalität, welche mit jeder besonderen Steuerung assoziiert ist, zentralisiert oder verteilt sein kann, entweder lokal oder entfernt. Definitionen für bestimmte Wörter und Begriffe werden in diesem Patentdokument bereitgestellt, der Durchschnittsfachmann sollte verstehen, dass in vielen, wenn nicht in den meisten Fällen, sowohl solche Definitionen im vorhergehenden gelten, als auch zukünftige Nutzung von solchen definierten Wörtern und Begriffen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Für ein vollständigeres Verstehen der vorliegenden Erfindung, und deren Vorteile, wird nun auf die folgenden Beschreibungen hingewiesen in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung, worin gleiche Nummern gleiche Objekte bezeichnen, und in welchen:

1 ein für den Stand der Technik beispielhaftes, drahtloses Netzwerk veranschaulicht;

2 eine für den Stand der Technik beispielhafte Basisstation eines für den Stand der Technik beispielhaften, drahtlosen Netzwerks veranschaulicht, welches in 1 gezeigt ist;

3 eine Basisstationssteuerung in einer Basisstation gekoppelt an ein Sprachnetzwerk gemäß dem Stand der Technik und gekoppelt an ein Internetprotokoll(IP)-Netzwerk gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht; und

4 ein Mobilschaltzentrum und eine Vielzahl von datenverarbeitenden Elementen in Bezug zu den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

5 Computersoftwareanwendungen veranschaulicht, welche durch ein Mobilschaltzentrum der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

6 ein Flussdiagramm darstellt, welches den Betrieb einer vorteilhaften Ausführungsform eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und

7 ein Mobilschaltzentrum und ein verteiltes Besucherstandortregister in Bezug zu den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

1 bis 7, welche unten besprochen werden, und die verschiedenen Ausführungsformen, welche Verwendung finden um die Prinzipien der in dieser Patentschrift vorliegenden Erfindung zu beschreiben, bestehen nur als Darstellungen und sollten nicht auf irgendeine An und Weise interpretiert werden, um den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden veranschaulicht unter Verwendung eines drahtlosen Telekommunikationsnetzwerks. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in jegliches entsprechend gestaltetes Telekommunikationsnetzwerk implementiert werden können.

1 veranschaulicht einen generellen Überblick eines beispielhaften, drahtlosen Netzwerks 100. Das drahtlose Telefonnetzwerk 100 weist eine Vielzahl von Zellstandorten 121 bis 123 auf, wovon jeder eine der Basisstationen BS 101, BS 102 oder BS 103 enthält. Die Basisstationen 101 bis 103 können so betrieben werden, daß sie mit einer Vielzahl von Mobilstationen (MS) 111 bis 114 kommunizieren. Die Mobilstationen 111 bis 114 können alle geeignete, drahtlose Kommunikationsgeräte sein, einschließlich konventioneller zellularerer Telefone, PCS Handapparate, portable Computer, Telemetriegeräte und ähnliches, welche fähig sind, mit den Basisstationen über drahtlose Verbindungen zu kommunizieren.

Gestrichelte Linien zeigen die ungefähren Grenzen der Zellstandorte 121 bis 123, in welchen sich Basisstationen 101 bis 103 befinden. Die Zellstandorte sind nur aus Gründen der Darstellung und Erklärung ungefähr kreisförmig gezeigt. Es soll te klar verstanden werden, dass die Zellstandorte ebenso irreguläre Formen besitzen können, welche von der gewählten Zellkonfiguration und natürlichen und künstlichen Hindernissen abhängen.

Jede der Basisstationen BS 101, BS 102 und BS 103 kann eine Basisstationssteuerung ("base station controller" – BSC) und eine Basistransceiverstation ("base transceiver station" – BTS) aufweisen. Basisstationssteuerungen und Basistransceiverstationen sind den Fachleuten wohlbekannt. Eine Basisstationssteuerung ist ein Gerät, welches Ressourcen drahtloser Kommunikation verwaltet, einschließlich der Basistransceiverstation, für bestimmte Zellen innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks. Eine Basistransceiverstation weist Hochfrequenztransceiver, Antennen und andere elektrische Ausrüstungen auf, welche sich in jedem Zellstandort befinden. Diese Ausrüstung kann sowohl Klimaanlageneinheiten, Heizeinheiten, elektrische Energieversorgung, Schnittstellen für Telefonleitungen, und Hochfrequenzsender und Hochfrequenzempfänger, als auch Schaltungstechnik für die Anrufverarbeitung enthalten. Aus Gründen der Einfachheit und Klarheit beim Erklären der Betriebsweise der vorliegenden Erfindung, werden die Basistransceiverstationen in jeder der Zellen 121, 122 und 123 und die Basisstationssteuerung, welche mit jeder Basistransceiverstation in Beziehung steht, gemeinsam durch BS 101, BS 102 bzw. BS 103 dargestellt.

BS 101, BS 102 und BS 103 übertragen Sprach- und Datensignale zwischen einander und dem öffentlichen Telefonsystem (nicht gezeigt) über die Kommunikationsleitung 131 und das Mobilschaltzentrum (MSC) 140. Das Mobilschaltzentrum 140 ist den Fachleuten wohlbekannt. Das Mobilschaltzentrum 140 stellt ein schaltendes Gerät dar, welches Dienste und Koordination zwischen den Teilnehmern in einem drahtlosen Netzwerk und externen Netzwerken, wie das öffentliche Telefonsystem und/oder das Internet, bereitstellt. Die Kommunikationsleitung 131 kann jedes passende Verbindungsmittel sein, einschließlich einer T1-Leitung, einer T3-Leitung, einer Glasfaserverbindung, einer Netzwerkbackboneverbindung und ähnliches. In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikationsleitung 131 aus mehreren verschiedenen Datenverbindungen bestehen, wobei jede Datenverbindung eine der BS 101, BS 102 oder BS 103 mit dem MSC 140 koppelt.

In dem beispielhaften, drahtlosen Netzwerk 100 befindet sich MS 111 in dem Zellstandort 121 und kommuniziert mit BS 101, MS 113 befindet sich in dem Zellstandort 122 und kommuniziert mit BS 102, und MS 114 befindet sich im Zellstandort 123 und kommuniziert mit BS 103. MS 112 befindet sich auch in dem Zellstandort 121, nah am Rand des Zellstandorts 123. Der Richtungspfeil angeschlossen an MS 112 bezeichnet die Bewegung von MS 112 in Richtung des Zellstandorts 123. An einem gewissen Punkt, wenn sich MS 112 in den Zellstandort 123 hinein und aus dem Zellstandort 121 heraus bewegt, wird ein "Weiterreichen" ("handoff") auftreten.

Wie wohlbekannt überträgt ein Weiterreichen die Kontrolle eines Anrufs von einer ersten Zelle an eine zweite Zelle. Falls z.B. MS 112 mit BS 101 kommuniziert und abfühlt, dass das Signal von MS 101 inakzeptabel schwach wird, dann kann MS 112 zu einer Basisstation umschalten, welche ein stärkeres Signal besitzt als das Signal, welches durch BS 103 überragen wird. MS 112 und BS 103 bauen eine neue Kommunikationsverbindung auf und ein Signal wird an BS 101 und das öffentliche Telefonnetzwerk gesendet, um die weitergehende Sprache, Daten oder Steuersignale durch BS 103 zu übertragen. Der Anruf wird dabei nahtlos von BS 101 an BS 103 übertragen. Eine "stille" ("idle") Weiterleitung stellt eine Weiterleitung zwischen Zellen eines Mobilgeräts dar, welches eher in dem Steuerungs- oder Funkrufdienstkanal kommuniziert, als Sprache und/oder Datensignale in den normalen Verkehrskanälen zu übertragen.

Eines oder mehrere der drahtlosen Geräte im drahtlosen Netzwerk 100 kann fähig sein Echtzeitanwendungen, wie "Streaming"-Audio- oder "Streaming"-Videoanwendungen, auszuführen. Das drahtlose Netzwerk 100 empfängt die Echtzeitdaten z.B. aus dem Internet und sendet diese in dem Hinkanal in das drahtlose Gerät. MS 112 kann z.B. ein 3G-zellulares Telefongerät aufweisen, wel ches fähig ist, im Internet zu "surfen" und "Streaming"-Audio zu hören, wie Musik von der Website "www.mp3.com" oder einen Sportrundfunk von der Website "www.broadcast.com". MS 112 kann auch "Streaming"-Video anzeigen von einer Nachrichtenwebsite, wie "www.CNN.com". Um ein Anwachsen der Speicheranforderungen und der Größe von drahtlosen Telefongeräten zu vermeiden, stellen eine oder mehrere der Basisstationen in dem drahtlosen Netzwerk 100 Echtzeitdatenpuffer bereit, welche verwendet werden können, um Echtzeitdaten zu puffern, welche z.B. an MS 112 gesendet werden.

2 veranschaulicht im größeren Detaillierungsgrad die beispielhafte Basisstation 101. Basisstation 101 weist eine Basisstationssteuerung (BSC) 210 und eine Basistransceiverstation (BTS) 220 auf. Basisstationsteuerungen und Basistransceiverstationen wurden vorher in Verbindung mit 1 beschrieben. BSC 210 verwaltet die Ressourcen in einem Zellstandort 121, einschließlich BTS 220. BTS 220 weist BTS-Steuerung 225, Kanalsteuerung 235 mit respräsentativen Kanalelement 240, Transceiverschnittstelle ("interface" – IF) 245, Hochfrequenztransceivereinheit 250 und Antennenarray 255 auf.

BTS-Steuerung 225 weist Datenverarbeitungsschaltungstechnik und Speicher auf, welcher fähig ist ein Betriebsprogramm auszuführen, welches den Gesamtbetrieb von BTS 220 steuert und mit BSC 210 kommuniziert. Unter normalen Vorraussetzungen dirigiert die BTS-Steuerung 225 den Betrieb der Kanalsteuerung 235, welche eine Anzahl von Kanalelementen enthält, einschließlich Kanalelement 240, welche bidirektionale Kommunikation in dem Hinkanal und dem Rückkanal ausführen. Ein "Hin"-Kanal bezieht sich auf von der Basisstation an die Mobilstation ausgehende Signale und ein "Rück"-Kanal bezieht sich auf von der Mobilstation an die Basisstation eingehende Signale. Das Transceiver-IF 245 überträgt die bidirektionalen Kanalsignale zwischen der Kanalsteuerung 235 und der Hochfrequenztransceivereinheit 250.

Das Antannenarray 255 sendet Hinkanalsignale, welche von der Hochfrequenztransceivereinheit 250 empfangen werden, an Mobilstationen in dem Funkversorgungsbereich von BS 101. Das Antennenarray 255 sendet an den Transceiver 250 Rückkanalsignale, welche von Mobilstationen in dem Funkversorgungsbereich von BS 101 empfangen worden sind. In einer Ausführungsform kann das Antennenarray 255 eine Mehrfachsektor-Antenne aufweisen, wie eine Antenne mit drei Sektoren, in welcher jeder Antennensektor verantwortlich ist für Senden und Empfangen in einem 120 Grad (120°) Bogen des Funkversorgungsbereichs. Zusätzlich kann der Hochfrequenztransceiver 250 eine Antennenauswahleinheit enthalten, um zwischen verschiedenen Antennen innerhalb des Antennenarrays 255, während beider Sende- und Empfangsoperationen, auszuwählen.

Für den Zweck der Darstellung sei angenommen, dass ein Benutzer einer Mobilstation 111 einen Anruf an eine andere Mobilstation zu richten wünscht, welche nicht Teil des Heimzugriffsanbieternetzwerks ("home access provider network") der Mobilstation 111 ist. Der Anruf könnte ein Fernsprechruf von einem zellularen Telefon oder ein Datenruf von einem drahtlosen Gerät, welches fähig ist Datenpakete zu senden und zu empfangen, sein. Der Anruf von der Mobilstation 111 muss weitergeleitet werden an das Heimzugriffsanbieternetzwerk der anzurufenden Mobilstation.

3 veranschaulicht eine Basisstationssteuerung 210 in einer Basisstation 101, welche an ein Sprachnetzwerk 310 nach dem Stand der Technik gekoppelt ist und an ein Internetprotokoll(IP)-Netzwerk 320 nach dem Stand der Technik gekoppelt ist. Die Mobilstation 111 tätigt einen Anruf durch ein erstes Senden des Anrufs an die Basisstation 101.

Falls der Anruf von der Mobilstation 111 ein Fernsprechruf ist, dann leitet die Basisstationssteuerung 210 innerhalb der Basisstation 101 den Anruf an das Sprachnetzwerk 310 weiter. Der Fernsprechruf geht an das Mobilschaltzentrum (MSC) 140 für die Registrierung. Das Mobilschaltzentrum (MSC) 140 ist an ein Besucherstandortregister (VLR) (nicht in 3 gezeigt) gekoppelt. Der Fernsprechruf wird durch das Signalisierungsnetz 330 an ein Heimstandortregister (HLR) 335 weitergeleitet.

Falls der Anruf von einer Mobilstation 111 ein Datenruf ist, dann leitet die Basisstationssteuerung 210 innerhalb der Basisstation 101 den Anruf an ein IP(Internetprotokoll)-Netzwerk 320 weiter. Der Datenruf geht an das IP-Netzwerk 340 und dann an einen Paketdatenserviceknoten 345. Der Paketdatenserviceknoten 345 ist mit PDSN in 3 bezeichnet. Der Anruf wird durch das Internet 355 an das IP-Netzwerk 375 und den Heimagenten ("home agent") 365 weitergeleitet. Die Besucherradiusdatenbank ("visitor radius database") 350 ist an das PDSN 345 und an das Internet 355 gekoppelt. Die Vermittlerradiusdatenbank ("broker radius database") 360 ist an das Internet 355 gekoppelt. Die Heimradiusdatenbank ("home radius database") 370 ist an das IP-Netzwerk 375 und den Heimagenten 365 gekoppelt.

4 veranschaulicht ein Mobilschaltzentrum (MSC) 400 der vorliegenden Erfindung, welches an eine Vielzahl von Teilnehmer (nicht gezeigt in 4) gekoppelt ist und an die datenverarbeitende Elementeinheit 460 gekoppelt ist. Wie ausführlicher beschrieben werden wird, ist das MSC 400 fähig Arbeitslastnachrichten von den Teilnehmern durch die Datenleitung 410 zu empfangen und die Auslastungsnachrichten durch die Datenleitung 450 an ein entsprechendes Datenverarbeitungselement (470, 480,..., 490) innerhalb der Datenverarbeitungselementeinheit 460 weiterzuleiten. Das MSC 400 weist eine Steuerung 420, Speicher 430 und Computersoftware 440 auf.
5 veranschaulicht die Computersoftware 440 der vorliegenden Erfindung innerhalb des MSC 400. Die Steuerung 420 und die Computersoftware 440 weisen eine datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung auf, welche fähig ist, die Funktionen der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Die Computersoftware 440 weist ein Betriebssystemschnittstellenprogramm 510 auf, welches fähig ist, den Betrieb der verschiedenen Anwendungen der Computersoftware 440 mit dem Betrieb der Steuerung 420 zu koordinieren. Die Computersoftware 440 weist eine Nachrichtenweiterleitungsfunktionsanwendung 520, eine Lastverteilungsfunktionsanwendung 530, eine Temporärnummeridentifikationsanwendung 540 und eine Adressinformationseinbettungsanwendung 550 auf. Die Funktion und der Betrieb dieser Computersoftwareanwendungen wird ausführlicher beschrieben werden.
In einem Mobilkommunikationsnetzwerk wird die Arbeitslast für das MSC 400 durch die Aktivitäten der Teilnehmer, wie die Mobilstationen (111, 112, 113, 114) und durch andere Netzwerkelemente (z.B. das Heimstandortregister 335) erzeugt. Die Arbeitslast für das MSC 400 besitzt die Form von Arbeitslastnachrichten, welche an dem MSC 400 ankommen in der Form von Signalisierungsnachrichten. Die Signalisierungsnachrichten enthalten Teilnehmeridentitätsinformation um die Aktivität mit einem bestimmten Teilnehmer zu assoziieren.
In einem Dritt-Generations(3G)-drahtlosen Netzwerk stellt die Identitätsinformation eines Teilnehmers entweder eine Internationale Mobilstationsidentifikationsnummer ("International Mobile Station Identification" – IMSI) oder eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer ("Temporary Mobile Station Identification" – TMSI) dar. Für mit Daten in Bezug stehender Aktivität findet eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer ("packet based Temporary Mobile Station Identification" – P-TMSI) Verwendung. TMSI und P-TMSI stellen Nummern dar, welche einer Mobilstation durch das MSC 400 zugeordnet sind. Die unten fortgeführten Erläuterungen bezüglich der TMSI-Nummern gelten ebenso für die P-TMSI-Nummern.
Verfahren gemäß dem Stand der Technik erfordern, dass die datenverarbeitenden Elemente Teilnehmerdatensätze zwischen den verschiedenen datenverarbeitenden Elementen anfordern und senden, wenn die Teilnehmerdatensätze benötigt werden. Damit dieser Prozess verhindert werden kann, speichert das MSC 400 der vorliegenden Erfindung die Teilnehmerdatensätze innerhalb der datenverarbeitenden Elemente. Wie gezeigt werden wird, befähigt die vorliegende Erfindung das MSC 400 die Teilnehmerdatensätze effizient an die entsprechenden datenverarbeitenden Elemente (470, 480,..., 490) zu verteilen durch Ausnutzen der Flexibilität, welche das MSC 400 bezüglich des Prozesses der Zuordnung einer TMSI-Nummer (und einer P-TMSI-Nummer) an eine Mobilstation besitzt.
Nachdem das MSC 400 einen bestimmten Teilnehmerdatensatz innerhalb eines bestimmten datenverarbeitenden Elements gespeichert hat, muss das MSC 400 fähig sein den Standort des datenverarbeitenden Elementes, welches diesen bestimmten Teilnehmerdatensatz enthält, schnell und effizient zu bestimmen, wenn eine Arbeitslastnachricht ankommt, welche sich auf diesen bestimmten Teilnehmerdatensatz bezieht. Dies bedeutet, dass das MSC 400 fähig sein muss, die datenverarbeitenden Elemente, zu denen die Arbeitslastnachricht weitergeleitet werden muss, zu lokalisieren.
Das MSC 400 der vorliegenden Erfindung bettet innerhalb der temporären Mobilstationsidentifikationsnummern, TMSI und P-TMSI, die nötige Standortinformation ein, um die Arbeitslastnachrichten zu den entsprechenden datenverarbeitenden Elementen zu senden. Dieser Ansatz erlaubt dem MSC 400 die Arbeitslastnachrichten an die entsprechenden datenverarbeitenden Elemente schnell und effizient weiterzuleiten.
In seinem Betrieb empfängt das MSC 400 eine Arbeitslastnachricht von einer Mobilstation oder von einem Netzwerkelement. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit werden wir gemeinsam Mobilstationen und Netzwerkelemente als Teilnehmer bezeichnen. Das MSC 400 führt die Nachrichtenweiterleitungsfunktionsanwendung 520 aus, um eine Nachrichtenweiterleitungsfunktion zu veranlassen, die Arbeitslastnachricht zu untersuchen. Falls die Arbeitslastnachricht von einem vorher verarbeiteten Teilnehmer stammt, dann ist das MSC 400 sich des Standortes des korrekten datenverarbeitenden Elements für die Arbeitslastnachricht be wusst. Die Nachrichtenweiterleitungsfunktion liefert dann die Arbeitslastnachricht an das datenverarbeitende Element, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet. Dann verarbeitet das MSC 400 die nächste Arbeitslastnachricht.
Falls die Arbeitslastnachricht nicht von einem vorher verarbeiteten Teilnehmer stammt, dann veranlasst das MSC 400 die Nachrichtenweiterleitungsfunktion die Mobilidentifikationsinformation aus der Arbeitslastnachricht herauszulösen und zu entscheiden, welches datenverarbeitende Element die Arbeitslastnachricht erhalten soll. Falls der Teilnehmer für das MSC 400 neu ist, dann führt das MSC 400 die Lastverteilungsfunktionsanwendung 530 aus, um eine Lastverteilungsfunktion zu veranlassen, den neuen Teilnehmer dem datenverarbeitenden Element zuzuweisen.
Das MSC 400 führt dann die Temporäridentifikationsnummeranwendung 540 aus, um eine TMSI-Nummer (oder eine P-TMSI-Nummer) dem Teilnehmer zuzuweisen. Das MSC 400 führt dann die Adressinformationseinbettungsanwendung 550 aus, um die nötige Adressinformation des datenverarbeitenden Elements in die TMSI-Nummer (oder in die P-TMSI-Nummer) einzubetten. In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, fügt die Adressinformationseinbettungsanwendung 550 zu der TMSI-Nummer (oder zu der P-TMSI-Nummer) eine Nummer hinzu, welche eine Adresse darstellt, welche auf ein bestimmtes datenverarbeitendes Element zeigt. Andere Verfahren für die Einbettung von Adressinformation in eine TMSI-Nummer (oder in eine P-TMSI-Nummer) können ebenso entworfen werden. Die Nachrichtenweiterleitungsfunktion liefert dann die Arbeitslastnachricht an das datenverarbeitende Element, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet.
Falls aufeinanderfolgende Arbeitslastnachrichten von dem Teilnehmer ankommen, untersucht die Nachrichtenweiterleitungsfunktion die Identifikationsinformation innerhalb der TMSI-Nummer (oder innerhalb der P-TMSI-Nummer). Da die Adressinformation des datenverarbeitenden Elements, welches den Teilneh merdatensatz besitzt, innerhalb der TMSI-Nummer (oder der P-TMSI-Nummer) eingebettet ist, ist die Nachrichtenweiterleitungsfunktion in der Lage die aufeinanderfolgenden Arbeitslastnachrichten an das entsprechende datenverarbeitende Element sehr schnell und effizient zu liefern.
Das datenverarbeitende Element, welches den Teilnehmerdatensatz enthält, kann ebenso Anwendungssoftware enthalten, um die Arbeitslastnachrichten zu verarbeiten, wenn sie innerhalb des datenverarbeitenden Elementes ankommen. In der vorliegenden Erfindung besteht keine Notwendigkeit für ein datenverarbeitendes Element Nachrichten an andere datenverarbeitende Elemente auszusenden, um diese aufzufordern, den relevanten Teilnehmerdatensatz zu senden. Die vorliegende Erfindung stellt ein großes Ersparnis dadurch dar, dass sie exzessiven Nachrichtenverkehr zwischen den datenverarbeitenden Elementen eliminiert. Da sich auch der Teilnehmerdatensatz und die Anwendungssoftware auf demselben datenverarbeitenden Element befinden, ist der Zugriff auf den Teilnehmerdatensatz sehr schnell und effizient. Dieses Merkmal verbessert die Echtzeitleistung der Anwendungssoftware. Die vorliegende Erfindung reduziert ebenfalls Kosten durch Eliminierung der Notwendigkeit eines zentralisierten Datenbankservers.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm der Schritte einer vorteilhaften Ausführungsform des Betriebsverfahrens der vorliegenden Erfindung. Die Schritte des Verfahrens werden im Allgemeinen mit der Referenznummer 600 bezeichnet. Das MSC 400 empfängt eine Arbeitslastnachricht von einem Teilnehmer (Schritt 610). Das MSC 400 entscheidet dann, ob die Arbeitslastnachricht von einem vorher verarbeiteten Teilnehmer stammt (Entscheidungsschritt 620). Falls die Arbeitslastnachricht von einem vorher verarbeiteten Teilnehmer stammt, liefert die Nachrichtenweiterleitungsfunktion die Arbeitslastnachricht an das datenverarbeitende Element, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet (Schritt 680). Die Kontrolle kehrt dann zu Schritt 610 zurück, wo das MSC 400 die nächste Arbeitslastnachricht empfängt.
Falls die Arbeitslastnachricht nicht von einem vorher verarbeiteten Teilnehmer stammt, extrahiert die Nachrichtenweiterleitungsfunktion Mobilidentifikationsinformation aus der Arbeitslastnachricht und entscheidet, welches datenverarbeitende Element die Arbeitslastnachricht zu empfangen hat (Schritt 630). Das MSC 400 entscheidet dann, ob der Teilnehmer neu für das MSC 400 ist (Entscheidungsschritt 640). Falls der Teilnehmer neu für das MSC 400 ist, weist die Lastverteilungsfunktion den Teilnehmer einem datenverarbeitenden Element zu (Schritt 650). Das MSC 400 weist dann eine temporäre Identifikationsnummer (z.B. TMSI, P-TMSI) dem Teilnehmer zu (Schritt 660). Falls der Teilnehmer nicht neu für das MSC 400 ist, ist es unnötig, den Schritt 650 auszuführen. Das MSC 400 fährt dann direkt mit Schritt 660 fort.
Nachdem eine temporäre Identifikationsnummer dem Teilnehmer in Schritt 660 zugewiesen wurde, bettet das MSC 400 die Adressinformation des datenverarbeitenden Elements in eine temporäre Identifikationsnummer ein (Schritt 670). Dann liefert die Nachrichtenweiterleitungsfunktion die Arbeitslastnachricht an das datenverarbeitende Element, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet (Schritt 680). Die Kontrolle kehrt dann zu Schritt 610 zurück, wo das MSC 400 die nächste Arbeitslastnachricht empfängt und der Prozess wird fortgeführt.
7 veranschaulicht eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher die datenverarbeitenden Elemente Besucherstandortregister(VLR)-Standorte in einem Besucherstandortregister 740 aufweisen. Traditionell ist ein Besucherstandortregister (VLR) organisiert als ein einzelnes Objekt in einem Netzwerk. Diese Architektur ist ausreichend für die meisten Aufgaben. Wie auch immer werden in einem großen Stadtgebiet, wie Chicago oder Los Angeles, eine große Anzahl an Teilnehmer vorhanden sein. Wenn die Anzahl der Teilnehmer weiter steigt, kann die Anzahl der Teilnehmer für das VLR eine Million (1.000.000) oder mehr Teilnehmer umfassen. Mit der jetzigen Technologie existiert eine Grenze bezüglich der Anzahl der Teilnehmer, mit welcher ein VLR um gehen kann. Zum Beispiel können einige Typen von VLRs mit nicht mehr als ungefähr Zweihunderttausend (200.000) Teilnehmern umgehen.
Es ist möglich ein VLR zu erschaffen, welches eine größere Kapazität besitzt durch Verwendung einer Vielzahl von kleineren VLR-Einheiten. Diese Anordnung ist in 7 gezeigt, wo ein Besucherstandortregister (VLR) 740 eine erste VLR-Einheit VLR-1 750, eine zweite VLR-Einheit VLR-2 760 und eine Mte VLR-Einheit VLR-M 770 aufweist. Die VLR-Einheiten (750, 760,..., 770) sind gekoppelt an einen Multiplexer 745, welcher die Nachrichten zu den VLR-Einheiten von dem MSC 400 durch die Datenleitung 450 lenkt.
In Systemen gemäß dem Stand der Technik sind die Teilnehmerdatensätze innerhalb einer VLR-Einheit zufällig verteilt. Dieses stellt ein Problem dar, da ein MSC gemäß dem Stand der Technik nicht exakt weiß, wo die Teilnehmerdatensätze zu finden sind. Falls dort eine einzelne VLR-Datenbank existieren würde, dann würde das MSC 400 einfach die ganze VLR-Datenbank durchsuchen. Falls mehrere VLR-Datenbanken existieren, weiß das MSC nicht, welche VLR-Datenbank einen bestimmten Teilnehmerdatensatz enthält und muss alle VLR-Datenbanken durchsuchen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit für die Verteilung von den und den Zugriff auf die Teilnehmerdatensätze in einer VLR-Datenbank, unter Verwendung von in einer temporären Identifikationsnummer eingebetteter Adressinformation. Die Steuerung 420 und die Computersoftware 440 innerhalb des Mobilschaltzentrums 400 (wie in 4 gezeigt ist) weisen eine Besucherstandortregistersteuerung auf, welche fähig ist, die Funktionen der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Wie in 7 gezeigt, werden zellulare Telefonanrufe von einer Vielzahl von Basisstationssteuerungen (z.B. Basisstationssteuerung 210) dem MSC 400 durch die Datenleitung 410 bereitgestellt. Wie vorher beschrieben, ordnet das MSC 400 eine temporäre Identifikationsnummer (z.B. eine TMSI) jeder Telefonnummer zu. Das MSC 400 ordnet einer ersten Telefonnummer 710 die TMSI-1 715 zu. Das MSC 400 ordnet einer zweiten Telefonnummer 720 die TMSI-2 725 zu. Das MSC 400 fährt mit dem Prozess fort und kann der Nten Telefonnummer 730 die TMSI-N 735 zuordnen. Wie ebenso vorher beschrieben bettet das MSC 400 Adressinformation eines datenverarbeitenden Elementes (hier eine Adresse eines VLR-Standorts in einer der VLR-Einheiten (750, 760,..., 770)) in die temporäre Identifikationsnummer ein.
In der beispielhaften vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 7 gezeigt, ist ein erster Teil 755 der TMSI-Nummern dem VLR-1 750 zugeordnet. Der erste Teil 755 der TMSI-Nummern weist Nummern TMSI-1 bis TMSI-Q auf, wobei Q eine Ganzzahl kleiner als N darstellt. Ein zweiter Teil 765 der TMSI-Nummern ist dem VLR-2 760 zugeordnet. Der zweite Teil 765 der TMSI-Nummern weist Nummern TMSI-(Q + 1) bis TMSI-R auf, wobei R eine Ganzzahl größer als Q aber kleiner als N darstellt. Die verbleibenden TMSI-Nummern werden sukzessive innerhalb anderer VLR-Einheiten platziert. Ein letzter Teil 775 der TMSI-Nummern ist dem VLR-M 770 zugeordnet. Der letzte Teil 775 der TMSI-Nummern weist Nummern TMSI-(R + 1) bis TMSI-N auf. Es ist verstanden, dass die Größe jeder VLR-Einheit variieren kann, abhängig von den Werten, welche für die Ganzzahlen Q, R und N gewählt werden. Es ist ebenso verstanden, dass ein variable Anzahl (M) von VLR-Einheiten verwendet werden kann, abhängig von den Betriebsanforderungen des VLRs 740. Wenn die Anzahl von Teilnehmern innerhalb des VLRs anwächst, können zusätzliche VLR-Einheiten wie benötigt hinzugefügt werden.
Die Adressinformation für jeden VLR-Standort innerhalb jeder VLR-Einheit ist eingebettet mit der entsprechenden TMSI-Nummer. Das MSC 400 ist daher fähig, auf den korrekten VLR-Standort innerhalb des VLRs 740 automatisch zuzugreifen, obwohl das VLR 740 eine Vielzahl von VLR-Einheiten aufweist. Man nähme z.B an, dass das MSC 400 einen Anruf eines zellularen Telefons von einem ersten Benutzer empfängt und der Anruf eine temporäre Identifikationsnummer TMSI-2 besitzt. Das MSC 400 kann sofort bestimmen, dass TMSI-2 innerhalb des VLR-1 750 liegt und kann sofort auf den TMSI-1-VLR-Standort innerhalb des VLR-1 750 über die Adressoffsetinformation zugreifen, welche innerhalb von TMSI-2 eingebettet ist. Ähnlich nehme man an, dass das MSC 400 einen Anruf eines zellularen Telefons von einem zweiten Benutzer empfängt und der Anruf eine temporäre Identifikationsnummer TMSI-(R + 1) besitzt. Das MSC 400 kann sofort bestimmen, dass TMSI-(R + 1) innerhalb des VLR-M 770 liegt und kann sofort auf den TMSI-(R + 1)-VLR-Standort innerhalb des VLR-M 770 über die Adressoffsetinformation zugreifen, welche innerhalb von TMSI-(R + 1) eingebettet ist.
Das MSC 400 und das VLR 740 der vorliegenden Erfindung besitzen viele Vorteile gegenüber VLR-Systemen gemäß dem Stand der Technik. Die vorliegende Erfindung eliminiert die Notwendigkeit von Nachrichtenverkehr zwischen den Netzwerkelementen, um die Teilnehmerdatensätze zu lokalisieren. Zusätzlich können die VLR-Einheiten innerhalb des VLR 740 Anwendungssoftware enthalten, welche direkt auf Teilnehmerdatensatzinformation zugreifen und diese verarbeiten kann. Dieses Merkmal verbessert die Echtzeitleistung der Anwendungssoftware. Das MSC 400 ist fähig, Arbeitslastnachrichten direkt zu den entsprechenden VLR-Standorten innerhalb einer VLR-Einheit, wo sich der gewünschte Teilnehmerdatensatz befindet, zu liefern. Das MSC 400 und das VLR 740 der vorliegenden Erfindung verringern auch die Kosten durch eliminieren der Notwendigkeit eines zentralisierten Datenbankservers.
Obwohl die vorliegende Erfindung beschrieben wurde mit Bezug auf das verteilte Besucherstandortregister 740, ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf die Verwendung in einem Besucherstandortregister. Das Mobilschaltzentrum 400 kann selbst eine verteilte Architektur der vorliegenden Erfindung verwenden. Das heißt das Mobilschaltzentrum 400 kann selbst eine Vielzahl von datenverarbeitenden Elementen aufweisen, welche organisiert und ansprechbar sind gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben wurde, sollten Fachleute verstehen, dass sie verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Umgestaltungen darin durchführen können, ohne sich von dem Geist und dem Umfang der Erfindung in ihrer breitesten Form zu entfernen.

Claims

Vorrichtung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk, welches ein Mobilschaltzentrum (400), eine Vielzahl von Teilnehmern und eine datenverarbeitende Elementeinheit (460) aufweist, wobei das Mobilschaltzentrum (400) fähig ist, mit der Vielzahl von Teilnehmern und mit der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zu kommunizieren, wobei die Vorrichtung für die Bereitstellung einer verteilten datenverarbeitenden Elementeinheit (460) fähig ist, auf jedes datenverarbeitende Element (470, 480, 490) innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zuzugreifen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400), wobei die datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung fähig ist, Information innerhalb einer temporären Identifikationsnummer eines Teilnehmers einzubetten, wobei die Information einen Ort eines datenverarbeitenden Elements innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) angibt und verwendet wird, so dass das Mobilschaltzentrum (400) das datenverarbeitende Element bestimmt, an das eine Arbeitslastnachricht, die bei dem Mobilschaltzentrum (400) angekommen ist, weiterzuleiten ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die temporäre Identifikationsnummer eine der Folgenden darstellt: eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer und eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung fähig ist, Information innerhalb der temporären Identifikationsnummer des Teilnehmers einzubetten, um das datenverarbeitende Element zu lokalisieren innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) durch Hinzufügen eines Adressoffsetzeigers zu der temporären Identifikationsnummer.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die temporäre Identifikationsnummer eine der Folgenden darstellt: eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer und eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die datenverarbeitende Elementeinheitsteuerung aufweist: eine Steuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400); und Computersoftwarebefehle, betriebsfähig durch die Steuerung, um innerhalb der Steuerung eine der Folgenden auszuführen: eine Nachrichtenweiterleitungsfunktionsanwendung, eine Lastverteilungsfunktionsanwendung, eine temporäre Identifikationsnummeranwendung und eine Adressinformationseinbettungsanwendung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sich mindestens ein Teilnehmerdatensatz innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei sich mindestens ein Teilnehmerdatensatz innerhalb mindestens eines datenverarbeitenden Elements innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei sich mindestens ein Anwendungssoftwareprogramm innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei sich mindestens ein Anwendungssoftwareprogramm innerhalb mindestens eines datenverarbeitenden Elements innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Mobilschaltzentrum fähig ist, eine Arbeitslastnachricht an mindestens ein datenverarbeitendes Element, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet, zu senden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei das Mobilschaltzentrum (400) fähig ist, einen Teilnehmer einem datenverarbeitenden Element zuzuordnen, falls der Teilnehmer für das Mobilschaltzentrum (400) neu ist.
Verfahren in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk, welches ein Mobilschaltzentrum (400), eine Vielzahl von Teilnehmern und eine datenverarbeitende Elementeinheit aufweist, wobei das Mobilschaltzentrum (400) fähig ist, mit der Vielzahl von Teilnehmern und mit der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zu kommunizieren, wobei das Verfahren für die Bereitstellung einer verteilten datenverarbeitenden Elementeinheit (460) fähig ist, auf jedes datenverarbeitende Element (470, 480, 490) innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zuzugreifen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Zuordnung einer temporären Identifikationsnummer zu einem Teilnehmer innerhalb einer datenverarbeitenden Elementeinheitsteuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400); und Einbetten von Information innerhalb der temporären Identifikationsnummer innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheitsteuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400), wobei die Information einen Ort eines datenverarbeitenden Elements innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) angibt und verwendet wird, so dass das Mobilschaltzentrum (400) das datenverarbeitende Element bestimmt, an das eine Arbeitslast nachricht, die bei dem Mobilschaltzentrum (400) angekommen ist, weiterzuleiten ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die temporäre Identifikationsnummer eine der Folgenden darstellt: eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer und eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei der Schritt des Einbettens von Information innerhalb der temporären Identifikationsnummer des Teilnehmers, um das datenverarbeitende Element innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460) zu lokalisieren, den Schritt aufweist: Hinzufügen eines Adresszeigers zu der temporären Identifikationsnummer.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die temporäre Identifikationsnummer eine der Folgenden darstellt: eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer und eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer.
Verfahren gemäß Anspruch 12, weiter die folgenden Schritte aufweisend: Ausführung von Computersoftwarebefehlen innerhalb einer Steuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400), um eines der Folgenden auszuführen: eine Nachrichtenweiterleitungsfunktionsanwendung, eine Lastverteilungsfunktionsanwendung, eine temporäre Identifikationsnummeranwendung und eine Adressinformationseinbettungsanwendung.
Verfahren gemäß Anspruch 12, weiter aufweisend den Schritt des Lokalisierens von mindestens einem Teilnehmerdatensatz innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460).
Verfahren gemäß Anspruch 17, weiter aufweisend den Schritt des Lokalisierens von mindestens einem Teilnehmerdatensatz innerhalb von mindestens einem datenverarbeitenden Element innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460).
Verfahren gemäß Anspruch 17, weiter aufweisend den Schritt des Lokalisierens von mindestens einem Anwendungssoftwareprogramm innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460).
Verfahren gemäß Anspruch 19, weiter aufweisend den Schritt des Lokalisierens von mindestens einem Anwendungssoftwareprogramm innerhalb von mindestens einem datenverarbeitenden Element innerhalb der datenverarbeitenden Elementeinheit (460).
Verfahren gemäß Anspruch 17, weiter aufweisend den folgenden Schritt: das Senden einer Arbeitslastnachricht von dem Mobilschaltzentrum (400) an mindestens ein datenverarbeitendes Element, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 21, weiter den folgenden Schritt aufweisend: Zuordnen eines Teilnehmers zu einem datenverarbeitenden Element, falls der Teilnehmer für das Mobilschaltzentrum (400) neu ist.
Vorrichtung in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk, welches ein Mobilschaltzentrum (400), eine Vielzahl von Teilnehmern und ein Besucherstandortregister (740) aufweist, wobei das Mobilschaltzentrum (400) fähig ist, mit der Vielzahl von Teilnehmern und mit dem Besucherstandortregister (740) zu kommunizieren, wobei die Vorrichtung für die Bereitstellung eines verteilten Besucherstandortregisters (740) fähig ist, auf jede Besucherstandortregister-Stelle (750, 760, 770) innerhalb des Besucherstandortregisters (740) zuzugreifen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Besucherstandortregistersteuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400), wobei die Besucherstandortregistersteuerung fähig ist, Information innerhalb einer temporären Identifikationsnummer eines Teilnehmers einzubetten, wobei die Information einen Ort einer Besucherstandortregister-Stelle innerhalb des Besucherstandortregisters (740) angibt und verwendet wird, so dass das Mobilschaltzentrum (400) die Besucherstandortregister-Stelle bestimmt, an die eine Arbeitslastnachricht, die bei dem Mobilschaltzentrum (400) angekommen ist, weiterzuleiten ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei die temporäre Identifikationsnummer eine der Folgenden darstellt: eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer und eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer.
Vorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei die Besucherstandortregistersteuerung fähig ist, Information innerhalb der temporären Identifikationsnummer des Teilnehmers einzubetten, um den Besucherstandortregister-Standort innerhalb des Besucherstandortregisters (740) zu lokalisieren durch Hinzufügen eines Adresszeigers zu der temporären Identifikationsnummer.
Vorrichtung gemäß Anspruch 25, wobei die temporäre Identifikationsnummer eine der Folgenden darstellt: eine temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer und eine paketbasierte temporäre Mobilstationsidentifikationsnummer.
Vorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei die Besucherstandortregistersteuerung aufweist: eine Steuerung innerhalb des Mobilschaltzentrums (400); und Computersoftwarebefehle, betriebsfähig durch die Steuerung, um innerhalb der Steuerung eine der Folgenden auszuführen: eine Nachrichtenwei terleitungsfunktionsanwendung, eine Lastverteilungsfunktionsanwendung, eine temporäre Identifikationsnummeranwendung und eine Adressinformationseinbettungsanwendung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei sich mindestens ein Teilnehmerdatensatz innerhalb des Besucherstandortregisters (740) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei sich mindestens ein Teilnehmerdatensatz innerhalb mindestens einer Besucherstandortregister-Stelle innerhalb des Besucherstandortregisters (740) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei sich mindestens ein Anwendungssoftwareprogramm innerhalb des Besucherstandortregisters (740) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 30, wobei sich mindestens ein Anwendungssoftwareprogramm innerhalb mindestens einer Besucherstandortregister-Stelle innerhalb des Besucherstandortregisters (740) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei die Mobilschaltstation fähig ist, eine Arbeitslastnachricht an mindestens eine Besucherstandortregister-Stelle, wo sich der Teilnehmerdatensatz befindet, zu senden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 32, wobei das Mobilschaltzentrum (400) fähig ist, einen Teilnehmer einer Besucherstandortregister-Stelle zuzuordnen, falls der Teilnehmer neu für das Mobilschaltzentrum (400) ist.