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Vorrichtung zur Entscheidung über Notwendigkeit
und Durchführbarkeit
von vertikalen Handovern in heterogenen mobilen Netzen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Entscheidung über Notwendigkeit und Durchführbarkeit
von vertikalen Handovern zwischen verschiedenen Funktechnologien, bei
der Einheiten mit Funktionen zur Reconfigurationsunterstützung vorhanden
sind, die auf Grundlage einer Überwachung
und Bewertung der Verbindungen, eine Handover Entscheidung, ein
Herunterladen von Parametern und/oder Software und den Handover
durchführen.
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Die Entwicklung der Mobilfunknetze
ist durch die zunehmende Diversifizierung des Angebots an unterschiedlichen
Radio Access Technologien (RATs) gekennzeichnet. Mit der Installation
von UMTS und dem verbreiteten Einsatz von Hot-Spot-Netzen, wie Wireless
LAN, steht damit eine große
Zahl von unterschiedlichen RATS zur Verfügung. Den Zugang zu mehreren
Radiotechnologien mittels des gleichen Telekommunikationsendgeräts bieten
sog. Multi-Mode Terminals. Diese sind auf dem aktuellen Stand der
Technik durch das Vorhandensein mehrerer für jeweils eine einzige Radio
Access Technologie (RAT) ausgelegter Radio Transceiver realisiert.
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Dieser Ansatz zeigt aber deutliche
Grenzen, da diese Geräte
nicht auf einfache Weise nachträglich
für neue
RATS konfiguriert werden können,
weil wesentliche Teile des Transceivers in Hardware realisiert sind.
Das Konzept des Software Defined Radio, das als Alternative zu herkömmlichen
Multi-Mode-Terminals
entwickelt wird, die dedizierte Hardware für die zu nutzenden Radiotechnologien
enthalten, ersetzt die Vielzahl der Transceiver durch einen mittels
Software konfigurierbaren Transceiver, der universell verwendbar
ist. Ein derartiger Transceiver erlaubt es, Modulation und Codierung
frei zu wählen, und
sogar während
des laufenden Betriebs des Terminals durch Austausch der Software
zu ändern.
Damit ist eine weitgehende dynamische Rekonfiguration auf eine Vielzahl
von Radiotechnologien möglich. Zudem
können
SDR-Terminals allerdings auch selber mehrere konfigurierbare Transceiver
beinhalten, die dann eine gleichzeitige Nutzung mehrerer RATs erlauben.
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Für
die Benutzer solcher Terminals tritt aufgrund der Entwicklung hin
zu einem weit gefächerten Angebot
an unterschiedlichen Radiotechnologien die Notwendigkeit des Wechsels,
einem sogenannten vertikalen Handover, zwischen verschiedenen zellulären Mobilfunknetzwerken,
z.B. GSM/GPRS, UMTS/FDD, UMTS/TDD, oder sonstigen drahtlosen Netzwerken,
wie z.B. Wireless LAN oder HiperLAN 2, auf. Die verschiedenen Technologien
werden in der Regel unterschiedliche Kapazitäten und unterschiedliche geographische
Abdeckungen aufweisen, was es nahe legt, auch die Möglichkeit
des Wechsels zwischen den Technologien bereitzustellen, damit eine unterbrechungsfreie
Nutzung ermöglicht
wird.
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Im Gegensatz zur aktuellen Realisierung beim
Roaming in GSM, bei der ein Kunde eines Mobilfunkbetreibers das
Netz eines anderen Anbieters nutzen kann, es jedoch nicht vorgesehen
ist, dass laufende Gespräche
oder aktive Datenverbindung übernommen
werden können,
stellen vertikale Handover deutlich größere Ansprüche sowohl an das Terminal
als auch an die beteiligten Mobilfunknetze, da sie auch im verbundenen
Zustand, in dem ein oder mehrere Dienste aktiv sind, stattfinden
können.
Insbesondere wird in der Regel die Anforderung gestellt, dass aktive
Dienste während
des vertikalen Handovers ohne merkliche Unterbrechung weiterlaufen,
der vertikale Handover also nahtlos erfolgt.
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Zur Realisierung eines derartigen
Systemverhaltens für
Mobilfunknetze ist ein spezielles Handover Management erforderlich,
das verschiedene zum vertikalen Handover gehörige Vorgänge sowohl innerhalb des rekonfigurierbaren
Terminals als auch zwischen dem Terminal und den beteiligten Mobilfunknetz werken
koordiniert und optimiert. Bei der Wahl eines geeigneten Zielnetzwerks
sollen neben den Eigenschaften der zur Wahl stehenden Radio Access
Technologien und der angeschlossenen Mobilfunknetzwerke vor allem
individuelle Anforderungen des mobilen Benutzers, wie zum Beispiel
Zuverlässigkeit,
Erreichbarkeit, minimal erforderliche Dienstegüte (auch Quality of Service
(QoS) genannt). Darüber
hinaus solle nicht zuletzt Obergrenzen für vor, während und nach dem Handover
entstehende Kosten in Betracht gezogen werden. Eine wichtige Aufgabe
im Rahmen des Handover Managements ist ferner die Erkennung der
Notwendigkeit eines Handovers unter Maßgabe der Benutzeranforderungen.
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Ein derartiges umfassendes Handover
Management kann nicht ausschließlich
auf dem mobilen Terminal oder ausschließlich im Mobilfunknetzwerk erfolgen.
Letzteres ist schon deshalb nicht möglich, weil auch vertikale
Handover zwischen Mobilfunknetzwerken verschiedener Betreiber, die
im Allgemeinen nicht eng integriert sein werden, unterstützt werden
sollen. Eine optimale Lösung
besteht in einem zwischen Terminal und Netzwerk verteilten Handover
Management-System. Im Rahmen einer derartigen Lösung stellen Mobilfunknetzwerke
eine Netzwerkinfrastruktur bereit, die SDR-Terminals in allen Phasen
des Handover Managements unterstützt
und es dabei erlaubt, die zusätzlichen
Möglichkeiten
von SDR-Terminals in einer sowohl für den Benutzer als auch für die Mobilfunkbetreiber
optimalen Form zu nutzen. Diese Art der Unterstützung bietet sich auch für herkömmliche
Multi-Mode Terminals an.
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Handover Management ist ein wesentlicher Bestandteil
von Mobilfunknetzen, um für
mobile Nutzer eine ununterbrochene Nutzung zu ermöglichen, wenn
der Einzugsbereich der zuständigen
Basisstation verlassen wird. Jedoch beschränkt sich diese Funktion in
Netzwerken wie GSM-Systemen auf die Entscheidung und Durchführung von
Handovers, die keine Veränderung
der Radiotechnologie beinhalten, sondern ausschließlich einen
Wech sel der Basisstation, die die Kommunikationsverbindung mit dem
mobilen Endgerät
aufrechterhält,
bewirken.
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Zur Lösung des im vorherigen Abschnitt
skizzierten Problems des Managements von vertikalen Handovers sind
jedoch weitergehende Verfahren notwendig, um sowohl bei der Entscheidung
als auch bei der Durchführung
zu berücksichtigen,
dass der Wechsel zwischen Radiotechnologien mit verschiedenen Eigenschaften
stattfindet.
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Zur Berücksichtigung dieses Aspekts
sind bisher verschiedenen Vorschläge gemacht worden, die jeweils
gewisse Teilbereiche des Problemkreises behandeln: Im United States
Patent
US 5,697,055 wird
eine Methode vorgeschlagen, mit der zwei verschiedene Mobilfunknetzwerke
miteinander verbunden werden können,
so dass Handover zwischen diesen Netzwerken möglich sind. Eine Verbindung
zwischen den Mobile Switching Centern der beiden Netzwerke dient
dabei zum Datenaustausch, der den Handover von bestehenden Verbindungen
ermöglicht.
Die Entscheidung darüber,
welches der beiden Netzwerken benutzt wird, wird dabei auf Grundlage von
Messgrößen wie
der Signalstärke
der Funkverbindung mit der Basisstation, dem Verhältnis von
Signalstärke
zum Rauschpegel, der Bitfehlerrate usw. getroffen. Kriterien für die Entscheidung
können
dabei vordefinierte Schwellenwerte, Round-Trip-Messungen zur Abschätzung der
Position des Mobilfunkendgeräts
sein.
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Gerade mit der Entwicklung von Software Defined
Radio Endgeräten,
die eine freie Konfiguration auf verschiedenen Technologien erlauben,
stellt sich jedoch das Problem, dass, um eine benutzergerechte Verwendung
eines solchen Endgeräts
zu erlauben, die Anforderungen der laufenden Anwendungen und die
Präferenzen
des Benutzers berücksichtigt
werden müssen.
Diese Aspekte werden in dieser Patentschrift jedoch nicht berücksichtigt.
Dies ist gerade dann wichtig, wenn die beiden Mobilfunknetze unterschiedliche
Eigenschaften hinsichtlich der Übertragungsgüte und Bandbreite
bereitstellen. Darüber hinaus werden
nur Aspekte von „circuit
switched"-Services berücksichtigt, „packet-oriented"-Dienste
werden nicht berücksichtigt.
Das vorgeschlagene Verfahren ist weiterhin beschränkt auf
das Zusammenwirken von unabhängigen
Netzwerken und behandelt nicht die weitergehende Integration von
Netzwerken, wie sie etwa für
die Integration von lokalen Hot-Spots, etwa basierend auf Wireless
LAN, in UMTS vorgeschlagen wird.
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Ein weiteres Verfahren ist in der
United States Patent Application US 2002/0045447 veröffentlicht
worden. Dieses Verfahren nimmt eine andere Art der Kopplung der
Mobilfunknetzwerke an. In diesem Fall werden beide Netzwerke an
einem gemeinsamen Core Netzwerk betrieben. Dieses Verfahren berücksichtigt,
dass die beiden Radio Access Netzwerke (RANs) verschiedene Services
bereitstellen und diese in möglicherweise
verschiedenen Qualitäten,
z. B. Bitraten etc., liefern. Aufgrund der Informationen über die
Verfügbarkeit
von Services kann dann die Entscheidung über die Nutzung des am besten
geeigneten Netzes erfolgen. Zusätzlich
können
aber auch andere Parameter wie Delay-Anforderungen oder Preise der
Nutzung in die Entscheidung eingehen.
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In eine ähnliche Richtung weist auch
die United States Patent Application US 2001/0046879. Diese Anmeldung
behandelt das Problem der Zellen-Selektion in mobilen Netzwerken.
Berücksichtigt
wird dabei, dass in Mobilfunknetzen der 3. Generation Zellen mit
unterschiedlichen Fähigkeiten
bereitstehen werden. Durch Einbeziehung der unterschiedlichen Eigenschaften
von Zellen in die Entscheidungsfindung beim Handover wird eine Optimierung
der Quality of Service erreicht. Diese vorgeschlagene Methode setzt
jedoch eine enge Kopplung der Netzwerke voraus und berücksichtigt
nicht, dass ähnliche Entscheidungen
auch bei anderen Arten der Kopplung von Netzwerken getroffen werden
müssen.
Eine Methode, um die unterschiedlichen Fähigkeiten von Endgeräten bei
der Entscheidung zu berücksichtigen,
wird ebenfalls nicht vorgeschlagen. Zudem werden die individuellen
Eigenschaften des Terminals und die spezifischen Bedürfnisse
der genutzten Anwendungen bzw. Services nicht berücksichtigt.
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Bei der Ausgestaltung des UMTS-Standards (3GPP
TS 22.129 V5.1.0) sind Fragen des vertikalen Handovers zwischen
GSM und UMTS ebenfalls berücksichtigt
worden. Dabei ist die Möglichkeit
des Handovers zwischen den beiden Technologien bei der Spezifikation
des Standards berücksichtigt
worden; Kriterien, die mit der Entscheidungsfindung über die
Nutzung der Netze zusammen hängen,
d.h. konkrete Entscheidungsbedingungen, sind jedoch nicht festgelegt
worden. Auf dem gegenwärtigen
Stand der Ausgestaltung bleiben allerdings die Aspekte der Benutzer-Präferenzen
oder die Anforderungen der Anwendungen außer Betracht und werden nicht
berücksichtigt.
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Alle genannte Vorschläge besitzen
den Nachteil, dass eine gezielte Unterstützung für Software Defined Radio nicht
geboten wird, wenn einige Aspekte auch im Zusammenhang mit SDR-Terminals anstelle
von Multi-Mode-Terminals Verwendung finden können.
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Die Ausgestaltung von vertikalen
Handovers für
SDR-Terminals im speziellen ist ebenfalls im Projekt TRUST (public
deliverables D4.3, http:// www.ist-trust.org ) untersucht worden.
Die dort vorgestellten Lösungen
sind jedoch auf die Vorgänge auf
dem Terminal zentriert. Eine Unterstützung der für die Rekonfiguration notwendigen
Vorgänge
im Netz ist als Grundidee vorgesehen, trägt allerdings nicht den Möglichkeiten
der verschiedenen Kopplungen zwischen Netzwerken Rechnung. Die vorgeschlagene
Lösung
ist lediglich für
das loose coupling Szenario zwischen unabhängigen Netzwerken anwendbar,
bei denen keine gemeinsame Infrastruktur verwendet wird.
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Die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zur Entscheidung über Notwendigkeit
und Durchführbarkeit
von vertikalen Handovern in heterogenen mo bilen Netzen anzugeben,
die die oben angegebenen Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen
vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Anordnung.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen
in der Einführung
einer verteilten Netzwerkinfrastruktur, die das Handover Management
zwischen verschiedenen Mobilfunknetzen unterstützt, wobei bei der Entscheidung über Handover
Dienstprofile, Terminalprofile, Netzwerkprofile, Nutzerprofile,
situationsspezifische Regeln des Betreibers und/oder die evtl. bestehende Notwendigkeit
von Softwaredownloads berücksichtigt
sowie diese Informationen entsprechend bereitstellt und verwaltet
werden und wobei eine Auswahl von angemessenen Entscheidungsalgorithmen
auf Grundlage der zur Verfügung
stehenden Informationen und des konkreten Szenarios erfolgt. Durch
die Lokalisierung von Entscheidungen/ Funktionen in Netzwerkeinheiten,
an denen die benötigten
Daten vorliegen, wird erreicht, dass das Terminal von Aufgaben des
Handover Managements für
vertikale Handover entlastet und gleichzeitig der Handover-Prozess
beschleunigt und Handover-Verhandlungen zwischen Terminal und Zielnetzwerk
erst einmal über
die aktuelle Netzwerkverbindung abgewickelt werden.
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Die hier vorgeschlagenen Netzwerkinfrastruktur
orientiert sich an der Zweiteilung zwischen Radio Access Netzwerk
(RAN) und Core Netzwerk (CN), wie sie z.B. in UMTS Netzwerken vorhanden ist.
Die hier vorgeschlagene Netzwerkinfrastruktur besteht aus Funktionen,
die in die Einheiten der vorhandenen Infrastruktur von Mobilfunknetzwerken
integriert werden oder als selbständige Einheiten realisiert
sein können,
die mit den Einheiten der Infrastruktur über Interfaces verbunden sind.
Durch die Lokalisierung von Entscheidungen/Funktionen in Netzwerkeinheiten
sind auch mit nur einem Transceiver ausgestattete (sog. single-mode)
Terminals in der Lage, ohne nennenswerte Beeinträchtigung aktiver Dienste Handover-Verhandlungen durchzuführen, indem
eine Rekonfiguration ihres Transceivers auf den Zielmode nur für eine kurze
Zeitspanne vorgenommen wird. Diese dient lediglich der Messung der
aktuellen Empfangsqualität
der neuen Radiotechnologie.
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Die hier vorgeschlagene Struktur
der Funktionen und ihrer Verteilung ist an den Gegebenheiten der
UMTS-Infrastruktur orientiert. Ein solches Netzwerk, etwa UMT5/FDD,
dient als Basis, mit dem andere Netzwerke integriert werden können. Dabei kann
es sich sowohl um zelluläre
Mobilfunknetze wie z.B. GSM, UMTuS/TDD oder andere Technologien handeln,
als auch um Wireless LAN Technologien, wie z.B. HiperLAN/2 oder
WaveLAN. An Stelle von UMTS/FDD kann aber auch jedes andere Mobilfunknetzwerk
treten, dessen Struktur auf den gleichen Ansätzen wie das UMTS-Netz beruht,
d.h. eine Trennung von Core Netzwerk and Radio Access Netzwerk ist
vorhanden und für
die Gateway-Funktionalität
ist eine eigene Einheit vorhanden, die diese Funktionalität von den
netzwerk-internen Funktionen trennt. Die Elemente dieser Netzwerkinfrastruktur sind
besonders gut in Mobilfunknetzwerke zu integrieren, die eine UMTSähnliche
Struktur haben, eignen sich aber auch für sonstige drahtlose Netzwerke.
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Dabei können die verschiedenen Netzwerke in
unterschiedlicher Weise gekoppelt werden. Diese verschiedenen Arten
der Kopplung werden bei der Aufgabenbeschreibung der Funktionen
berücksichtigt,
um eine Nutzung der Infrastruktur mit den verschiedenen Kopplungsarten
zu ermöglichen.
Dies ist insbesondere relevant, wenn vertikale Handover zwischen
verschiedene Mobilfunknetzen ermöglicht werden
sollen. Damit wird es Nutzern ermöglicht, bestimmte Dienste besonders
preisgünstig
oder mit möglichst
hoher Qualität
zu nutzen. Zudem kommt es beim Handover Management wesentlich darauf
an, die Entscheidung über
die Notwendigkeit eines Handover, die Auswahl eines geeigneten Zielnetzwerkes sowie
die eigentliche Durchführung
des Handover zeitlich optimal zu gestalten.
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Die durch die verteilte Infrastruktur
eingeführten
Funktionen haben die Aufgabe, bei der Entscheidung über Handover
folgende Kriterien zu berücksichtigen:
- – Anforderungen
laufender Anwendungen/Dienste auf dem Terminal (Service Profile);
- – Fähigkeiten
des Terminals bzw. des Transceivers (Terminal Profile);
- – Eigenschaften
der verfügbaren
Air Interface Modes (Network Profile);
- – Präferenzen
des Benutzers (User Profile);
- – Situations-spezifische
Policies des Betreibers;
- – Notwendigkeit
von Software Downloads.
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Eine weitere Eigenschaft der vorgestellten Infrastruktur
besteht in der Verwaltung und Bereitstellung der Profil-Informationen sowie
der gezielten Auswahl von angemessen Entscheidungsalgorithmen auf
Grundlage der zur Verfügung
stehenden Informationen und des konkreten Szenarios. Das bedeutet,
dass abhängig
von den Gegebenheiten der konkreten Situation unterschiedliche Entscheidungsalgorithmen
verwendet werden können.
Je nach Art des eine Handover-Entscheidung auslösenden Ereignisses, den Präferenzen
des Benutzers und des Operators, sowie dem gegenwärtigen Kontext
des Benutzer, z.B. unterschiedliche Kostenkriterien bei geschäftlicher
bzw. privater Tätigkeit,
sind unterschiedliche Mechanismen der Entscheidungsfindung denkbar
und sinnvoll. In einer verteilten Infrastruktur ist eine Abstimmung
hinsichtlich der jeweils anzuwendenden Entscheidungsstrategie und
Handover-Strategie zwischen dem Terminal und den Netzwerkelementen
erforderlich.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei
zeigt
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1 einen
Ablauf eines Handuover-Prozesses,
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2 eine
Verteilung von Handover-unterstützenden
Funktionen in einem UMTS-artigen Mobilfunknetzwerk,
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3 ein
very tight coupling Szenario für
ein UMTSartiges Mobilfunknetzwerk,
-
4 ein
Terminal-zentrierter Handover im very tight coupling Szenario,
-
5 ein
Netzwerk-zentrierter Handover im very tight coupling Szenario,
-
6 ein
tight coupling Szenario für
ein UMTS-artiges Mobilfunknetzwerk,
-
7 ein
Handover im tight coupling Szenario mit Beteiligung der SRS F,
-
8 ein
Handover im tight coupling Szenario ohne Beteiligung der SRS F,
-
9 ein
loose coupling Szenario innerhalb eines UMTSartigen Mobilfunknetzwerks,
-
10 ein
loose coupling Szenario zwischen zwei UMTSartigen Mobilfunknetzwerken,
-
11 ein
loose coupling Szenario zwischen einem UMTSartigen Mobilfunknetzwerk
und einem Hot-Spot Netzwerk und
-
12 eine
Mode Negotiation im loouse coupling Szenario Allen weiter unten
beschriebenen Ausführungsbeispielen
liegt eine gemeinsame Vorstellung vom Ablauf eines Handover-Prozesses zugrunde. 1 zeigt in vereinfachter
Form den Ablauf eines Handover-Prozesses. Der Prozess wird eingeleitet durch
den Empfang 1 eines Triggers, der eine Handover-Entscheidung auslöst. Bei
einem derartigen Trigger handelt es sich um ein Ereignis, das durch
eine Komponente im Terminal oder im Netzwerk erzeugt wurde, und
das Information über
den Anlass seiner Erzeugung mit sich trägt. Es gibt eine ganze Reihe
von Anlässen
für die
Erzeugung von Triggern, zum Beispiel das Auftauchen eines neuen Modes,
der eine bessere Qualität
von Services ermöglicht;
die Feststellung, dass der aktuelle Mode überlastet ist oder die Verbindung
gar abgebrochen ist, oder die Verschlechterung der Qualität eines
Modes unter einen bestimmten Schwellwert. Neben Triggern, die sich
auf die Verfügbarkeit
oder Qualität von
Modes beziehen, gibt es auch solche, die infolge einer Verringerung
verfügbarer
Terminal-Ressourcen, wie z.B. die Ladung der Batterie, unter ein
kritisches Niveau oder infolge einer Veränderung des Benutzer-Kontexts,
z.B. Wechsel von privater zu geschäftlicher Tätigkeit, ausgelöst werden.
Außerdem können auch
explizite Handover-Anforderungen von Seiten des Benutzers oder des
Operators Anlass für die
Erzeugung eines derartigen Triggers sein.
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Ein bestimmter Trigger führt nur
dann zur Einleitung einer Handover-Entscheidung 3, wenn
er von einem Filter 2 als für die gegenwärtige Situation relevant
angesehen und dem zu Folge durchgelassen wurde. Als Basis für eine Handover-Entscheidung werden
eine ganze Reihe von aus verschiedenen Quellen stammenden Informationen
herangezogen. Dazu gehören:
- – Eine
Liste der gegenwärtig
verfügbaren
Modes, zusammengestellt von einer Komponente, die für Mode Identification & Monitoring verantwortlich ist,
und gefiltert durch eine weitere Komponente, Mode Filtering, die
Präferenzen
des Benutzers Rechnung trägt
und ausgeschlossene Modes bzw. Netzwerke herausfiltert.
- – Präferenzen
des Benutzers, gespeichert im User Profile, die vom Benutzer-Kontext
abhängig sein
können,
sowie In formationen über
den Benutzer-Kontext, z.B. geographischer Kontext, Rollen-Kontext,
Situtations-Kontext.
- – Eigenschaften
von aktiven Services, die vom QoS Manager zur Verfügung gestellt
werden, der neben Konfigurationsparametern von Services mit Hilfe
von Messungen auch Informationen über die aktuelle Quality of
Service sammelt.
- – Eigenschaften
und mögliche
Konfigurationen von subscribed Services, also solchen, für deren Verwendung
der Benutzer registriert ist (gespeichert im Service Profile).
- – Informationen über den
aktuellen Konfigurationszustand und aktuell verfügbare Ressourcen des Terminals,
verwaltet vom Configuration Manager.
- – Eigenschaften
und Fähigkeiten
des Terminals, gespeichert im Terminal Profile. Dazu gehören Informationen über Batterie,
CPU, Speicherplatz etc., aber insbesondere über die möglichen Konfigurationen der
Transceiver.
- – Informationen über für bestimmte
Modes verfügbare
QoS Bearer Services, gespeichert im Network Profile. Die Aushandlung
der Zugangserlaubnis zu QoS Bearer Services mit bestimmten Attributen,
z.B. abgeleitet aus Bandbreiten- oder Delay-Anforderungen auf dem
Terminal aktiver Services, erfolgt im Rahmen der Mode-Negotiation
zwischen Terminal und Radio Access Network und berücksichtigt
spezifische Berechtigungen eines Benutzers, die aktuelle Auslastung
des Netzwerks sowie die Policies des Operators.
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Die Handover-Entscheidung kann nach
verschiedenen Verfahren erfolgen, über die sich das Terminal beim
Einbuchen mit dem Netzwerk abstimmt. Die Wahl eines bestimmten Verfahrens
hängt ab
von den Policies des Operators sowie den Präferenzen des Benutzers, soweit
der Operator dafür
Spielraum lässt.
Verschiedene Trigger oder Benutzer-Kontexte können verschiedene Entscheidungsstruategien
erfordern oder zulassen. Insbesondere kann eine Handover-Entscheidung
je nach Fähigkeiten
des Terminals, bspw, der Rechenleistung der CPU oder der Anzahl
der Transceiver, in unterschiedlicher Weise zwischen Terminal und
Netzwerk verteilt werden und im Extremfall auch nahezu vollständig ans
Netzwerk delegiert werden.
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Ein wesentlicher Schritt der Handover-Entscheidung
besteht in der Wahl geeigneter Modes, die den Anforderungen des
Benutzers und der aktiven Services genügen, vom Terminal unterstützt werden und
für die
auf dem Terminal und im Netzwerk ausreichend Ressourcen vorhanden
sind. Falls kein Mode gefunden wurde, der allen Anforderungen genügt, werden
entsprechend der Service-Präferenzen
des Benutzers Abstriche bei der gewünschten Qualität bestimmter
Services gemacht oder entsprechend klassifizierte Services suspendiert.
In bestimmten Fällen,
z.B. unverhältnismäßige Steigerung
der Kosten für
eine Verbindung, kann der Benutzer in die Entscheidungsfindung explizit
einbezogen werden, wenn die Benutzer-Präferenzen ein solches Vorgehen
verlangen. Am Ende des Handover-Entscheidungsprozesses
wurde entweder eine Entscheidung für den Handover zu einem bestimmten
Mode oder aber für
den Verbleib im aktuellen Mode getroffen.
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Die eigentliche Durchführung eines
Handover erfolgt wie die Handover-Entscheidung in Zusammenarbeit
mit der Netzwerkinfrastruktur. Das Netzwerk unterstützt das
sichere Herunterladen 4 von für die Rekonfiguration 5 des
Transceivers benötigter Software
(Software Download) auf das Terminal. Anschließend erfolgt die Vorbereitung
der Verbindung im neuen Mode, z.B. die Allokierung von PDP-Kontexten
im Falle von UMTS, sowie die Rekonfiguration des Terminals. Nach
Freigabe der im Rahmen der alten Netzwerkverbindung gebundenen Ressourcen
ist der Handover-Prozess abgeschlossen.
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Die verschiedenen Aufgaben, die im
Rahmen eines Handover-Prozesses
anfallen, werden gemäß der vorliegenden
Erfindung durch verteilte, in ein UMTS Mobilfunknetzwerk integrierbare
Funktionen wahrgenommen. Dabei besteht die Möglichkeit, die anfallenden
Aufgaben abhängig
von der vorliegenden Situation in unterschiedlicher Weise auf die verschiedenen
Funktionen zu verteilen, und zwar so, dass der entstehende Kommunikationsaufwand
dabei jeweils minimiert und dadurch der Handover-Prozess optimiert wird.
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Die Verteilung der Handover Management unterstützenden
Netzwerk-Infrastruktur orientiert sich an der Struktur von UMTSartigen
Mobilfunknetzen. Unter „UMTS-artig"
wird hier ein Mobilfunknetzwerk mit UMTS-konformer Struktur des
Radio Access Networks sowie des Core Networks verstanden, das aber
im Gegensatz zu einem UMTS-Netzwerk neben UMTS/FDD bzw. UMTS/TDD
weitere RATS, wie z.B. Wireless LAN, HiperLAN, integriert. Ruf die verschiedenen
Möglichkeiten,
diese Integration umzusetzen, siehe die schon erwähnten Kopplungsschemata,
wird in den folgenden Ausführungsbeispielen
noch genauer eingegangen. An dieser Stelle gilt es lediglich festzuhalten,
dass das im Folgenden vorgestellte Verteilungsschema zwar auf die UMTS-Netzwerkstruktur
Bezug nimmt, die vorgeschlagenen Funktionen allerdings davon weitgehend unabhängig sind
und durchaus auch in andere Infrastrukturen wie zum Beispiel Hot-Spot-Netzwerke
integriert werden können.
Letzterer Fall wird jedoch im Rahmen eines der folgenden Ausführungsbeispiele noch
genauer erläutert.
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2 zeigt
die für
die Erfindung wesentlichen Elemente einer UMTS Infrastruktur nämlich einen
Radio Network Controller RNC , einen Serving GPRS Support Node SGSN,
einen Gateway GPRS Suport Node GGSN sowie eine Mobile Station MS
in einer schematischen hierarchischen Darstellung. Im Bereich des
Core Networks sind lediglich die Elemente der Packet Domain SGSN,
GGSN abgebildet, die Verfahrensweise ist sinngemäß aber ebenfalls auf entsprechende
Elemente der Circuit Switched Domain (MSC, G-MSC) anwendbar. Dabei
vertritt das MSC die Rolle der SGSN und das G-MSC die Rolle der
GGSN. Jedes der dargestellten Elemente ist um eine zusätzliche
Funktion, die der Unterstützung
von verteiltem Handover Management für SDR-Terminals dient, erweitert
worden, nämlich
der GGSN um die Funktion GRSF, die MS um die Funktion TRSF, der
RNC um die Funktion RRSF und der SGSN um die Funktion SRSF. Diese
zusätzliche Funktion
kann in die vorhandenen Einheiten integriert oder aber als eigenständige Einheit,
die über ein
zugehörigen
Interface an die Einheiten des UMTS-Netzwerkes angekoppelt werden
realisiert sein. Die Zuordnung besagter Funktionen zu den jeweiligen
Elementen sowie die ihnen zugedachten Aufgaben werden im Folgenden
kurz erläutert:
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TRSF (Terminal Reconfiguration
Support Function)
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Diese Funktion ist verantwortlich
für alle
im Rahmen des Handover Management auf dem SDR-Terminal anfallenden
Aufgaben. Neben lokalem Konfigurations- und Ressourcenmanagement
gehören
dazu vor allem die Handhabung verschiedener Air Interface Modes,
das sog. Mode Management (beinhaltend Mode Identification & Monitoring, Mode Filtering
sowie Mode Negotiation mit dem RAN), die Generierung und Verarbeitung
Handover-auslösender
Ereignisse, das QoS Management für
aktive Dienste sowie – als
zentrale Aufgaben – die
Entscheidung über
die Notwendigkeit eines Handovers, die Auswahl des dafür am besten
geeigneten Air Interface Modes und ggf. die eigentliche Durchführung des
Handovers einschließlich
Allokierung von Ressourcen und Rekonfiguration des Radio Transceivers.
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RRSF (RAN Reconfiguration
Support Function)
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Diese Funktion ist verantwortlich
für alle
im Rahmen des Handover Management im RAN anfallenden Aufgaben. Diese
beinhalten ein RAT-übergreifendes
Radio Resource Management, das Mode Management (Mode Monitoring
und Mode Negotiation mit der Mobile Station) sowie die Generierung
und Verarbeitung Handover-auslösender
Ereignisse, die Entscheidung über
die Notwendigkeit eines Handovers, die Auswahl des dafür am besten
geeigneten Air Interface Modes und ggf. die eigentliche Durchführung des
Handovers in Zusammenarbeit mit der Mobile Station. Die Zuständigkeit
für einige
dieser Aufgaben ist optional; sie können entweder ausschließlich durch
die TRSF ausgeführt
werden oder aber ganz oder in Teilen an die RRSF delegiert werden.
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SRSF (Serving Reconfiguration
Support Function)
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Diese Funktion ist verantwortlich
für die
Verfügbarmachung
verschiedener Daten, die ggf. von Servern aus dem Netzwerk heruntergeladen
werden und lokal gespeichert werden. Dazu gehören diverse Profile (User Profiles,
Service Profiles, Terminal Profiles), des weiteren Policies, die
die Auswahl einer geeigneten Handover-Entscheidungsstrategie regeln,
sowie Software, die auf dem Terminal für die Konfiguration des Transceivers
benötigt
wird. Zusätzlich
ist die SRSF in einigen der im Folgenden vorgestellten Kopplungsarten
für die
Weiterleitung von Nachrichten betreffend Mode Negotiation bzw. die Koordination
der Durchführung
von Handovers verantwortlich.
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GRSF Gateway Reconfiguration
Support Function
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Diese Funktion spielt nur in der
als Loose coupling bezeichneten Kopplungsart eine Rolle. Sie ist
verantwortlich für
die Kontaktaufnahme mit einem zweiten Mobilfunknetzwerk, das für einen
Handover in Betracht gezogen wird, das jedoch nicht mit demjenigen,
mit dem das Terminal gegenwärtig
verbunden ist, integriert ist. Das zweite Netzwerk muss ebenfalls über eine
GRSF verfügen,
die alle Nachrichten, die sich auf Mode Negotiation oder die Koordination
der Durchführung
eines Handover beziehen, von der GRSF des ersten Netzwerks entgegennimmt und
intern weiterleitet sowie Antworten an diese zurückgibt. Zusätzlich ist die GRSF für die Überprüfung der
Zulässigkeit
einer Anfrage basierend auf den Kontrakten zwischen den Netzwerken
als auch mit dem jeweiligen Benutzer zuständig.
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Die genauere Ausgestaltung der Erfindung wird
anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele
dargelegt:
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3 zeigt
eine Ausgestaltung der Erfindung für die als very tight coupling
bezeichnete Kopplungsart zweier Mobilfunknetze. Bei dieser Kopplungsart
werden Radio Access Netzwerke unterschiedlicher Technologie, RAN
A (UMTS) und RAM B (z.B. Wireless LAN) mit dem gleichen RNC RNC
verbunden. Der RNC ist damit für
die Verbindung beider Radio Access Netzwerke mit dem Core Netz zuständig. Die
Support-Aufgaben beim vertikalen Handover werden daher für beide
Radiotechnologien von der selben RRSF RRSF übernommen.
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Ein Handover zwischen den beiden
RATs, z.B. von UMTS nach Wireless LAN, wird daher von der RRSF lediglich
basierend auf Verhandlungen mit der TRSF TRSF abgewickelt; eine
Mitwirkung der SRSF SRSF bei Aushandlung und Durchführung des Handover
ist lediglich im Hinblick auf das Bereitstellen von Profilen, Policies
oder Software erforderlich, die für die Entscheidungsfindung
oder die Rekonfiguration des Terminals benötigt werden. Die Verhandlungen
zwischen RRSF und TRSF laufen vor dem Handover über das RAN RAN A, nach Durchführung des
Handover über
das RAN RAN B.
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Zwei Beispiele für den Ablauf einer Handover Verhandlung
in very tight coupling mit unterschiedlicher Aufteilung der Aufgaben
zwischen TRSF und RRSF sind in den 4 und 5 dargestellt. Der Auslöser für das Anstoßen des
Handover-Entscheidungsprozesses
ist in beiden Fällen
ein vom QoS Manager oder einer Applikation erzeugtes Ereignis, das
ein Absinken der Service-Qualität
(„QoS
low") anzeigt.
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Der in 4 gezeigte
Ablauf wird von der TRSF bestimmt; insbesondere ist sie für das Anstoßen der
Mode Negotiation 41, die Handover-Entscheidung, für das Anstoßen 42 des
Software Downloads sowie für
die Initierung 43 des Handovers zuständig. Die RRSF führt im Rahmen
einer Mode Negotiation eine Policy-basierte Entscheidung 44 über die
Zulässigkeit
der Nutzung von Modes in Verknüpfung
mit bestimmten QoS Bearer Service-Attributen durch, unterstützt 45 die
Durchführung
eines Software Download vom SRSF und trägt zur Umsetzung der Handover-Entscheidung
bei.
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Im Gegensatz dazu wird der in 5 dargestellte Ablauf von
der RRSF kontrolliert. Die TRSF stößt den Prozess durch einen
Handover Request 51 lediglich an und führt alle diejenigen Schritte
durch, die nur lokal auf dem Terminal stattfinden können, nämlich eine
Konsistenzprüfung
der heruntergeladenen Software und die Durchführung des Handovers einschließlich Terminalrekonfiguration;
alle übrigen Schritte
werden von der RRSF durchgeführt.
Die RRSF lädt
zunächst
diverse Profile 52 vom SRSF, um die Auswahl geeigneter
Modes (Mode Negotiation) basierend auf in diesen Profilen enthaltenen
Daten autonom im Sinne des Benutzers durchführen zu können. Die Handover-Entscheidung wird
anschließend
ebenfalls durch die RRSF durchgeführt; die Durchführung des
Handovers hingegen entspricht dem in 4 gezeigten
Ablauf.
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Die vorgestellten Beispiele demonstrieren die
Flexibilität
des im Rahmen der Erfindungsmeldung verfolgten verteilten Ansatzes:
durch Verlagerung von Aufgaben auf im Funktionen der Netzwerkinfrastruktur
können
Terminals mit geringer Rechenkapazität entlastet werden.
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Ein Szenario für die als tight coupling bezeichnete
Kopplungsart ist in 6 dargestellt.
Je eine Zelle zweier Radio Access Netzwerke unterschiedlicher Technologie
RAN A , bspw. UMTS, und RAN B, bspw. Wireless LAN, ist mit je einem
RNC RNC A bzw. RNC B verbunden. Bei einen Handover von UMTS nach
Wireless LAN finden also neben Interaktionen mit der in der Mobile
Station MS residierenden TRSF zusätzlich Verhandlungen 61, 62 zwischen
den beiden den RNCs zugeordneten RRSFs statt. Diese Verhandlungen
erfolgen entweder direkt 61 zwischen den RRSFs, falls eine direkte
Verbindung zwischen den beiden RNCs existiert, oder andernfalls
indirekt 62 über
die SRSF. Der letztere Fall ist insbesondere relevant für die Integration
mit herkömmlichen
GSM-Netzwerken, in denen keine direkte Kopplung zwischen den BSCs,
die z. B in GSM-Systemen die Rolle der RNCs spielen, vorgesehen
ist. In beiden Fällen
ist die SRSF zusätzlich
für das
Herunterladen von Profilen, Policies oder Software zuständig. Im
Zuge der Handover-Durchführung ist
ein Kontext-Transfer zwischen den RRSFs erforderlich, da die Verhandlungen
vor dem Handover über
den RNC RNC A, nach der Durchführung des
Handover hingegen über
den RNC RNC B laufen.
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Zwei Beispiele für den Ablauf einer Handover Verhandlung
in tight coupling, einmal unter Mitwirkung des SRSF, einmal ohne
diese, sind in den 7 und 8 dargestellt. Das die Handover-Entscheidung auslösende Ereignis
besteht wie im Anwendungsbeispiel 2 aus einer Mitteilung 71 bzw.
81 hinsichtlich des Absinkens der Service-Qualität unter den gewünschten
Wert. Neben dieser Art von auslösendem Ereignis
sind eine Reihe weiterer Ereignisse denkbar, die hier aber nicht
weiter erläutert
werden sollen. Für
die in den beiden Figuren gezeigten Abläufen wurde beispielhaft angenommen,
dass sich ein Herunterladen von Policies, Profilen oder Software
erübrigt,
weil alle benötigten
Daten schon auf den entsprechenden Einheiten lokal verfügbar sind.
Ein Vergleich der beiden Figuren zeigt die deutlich geringere Zahl
von Nachrichten und damit der beschleunigte Ablauf der Verhandlung
im Beispiel ohne Beteiligung des SRSF.
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Die vorgestellten Beispiele demonstrieren, dass
die Infrastruktur Abläufe
optimiert, sofern die Vernetzung der Netzwerkelemente dies zulässt. Dies ist
von besonderer Bedeutung für
zeit-kritische Handover-Situationen, in denen es darauf ankommt,
die zeitliche Unterbrechung von Diensten kurz zu halten.
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Ein Szenario für die als Loose coupling bezeichnete
Kopplungsart ist in 9 dargestellt.
Der Fall tritt auf, wenn die beiden beteiligten RNCs RNC A und RNC
B zwei verschiedenen, aber dem gleichen Mobilfunknetzwerk zugehörigen SGSNs
zugeordnet sind. In einem solchen, allerdings nur im Grenzbereich
zwischen den Einzugsbereichen zweier SGSNs möglichen und damit eher selten
auftretenden, Fall ist es erforderlich, die Verhandlungen 91 zwischen
den RRSFs über
zwei SRSFs abzuwickeln. Ansonsten entspricht der Ablauf der Verhandlungen dem
in Anwendungsbeispiel zum tight coupling Szenario ge schilderten.
Auch hier ist im Zuge der Handover-Durchführung ein Kontext-Transfer
zwischen den RRSFs erforderlich. Die geschilderte Variante wird
im Folgenden als „domänen-internes
Loose coupling Szenario" bezeichnet.
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Eine Variante für die als Loose coupling bezeichnete
Kopplungsart ist in 10 dargestellt.
Diese Szenario bezieht sich im Gegensatz zu den bisher diskutierten
Szenarien, die jeweils innerhalb eines Mobilfunknetzwerkes angesiedelt
sind, auf eine lose Verbindung zweier verschiedener Mobilfunknetzwerke
bzw. PLMNs PLMN A und PLMN B, die unter Umständen von verschiedenen Betreibern
betrieben werden. Es wird im Folgenden als „domänen-übergreifendes Loose coupling
Szenario" bezeichnet. Eine Verbindung 101 zwischen den
beiden Mobilfunknetzwerken erfolgt über die GGSNs GGSNA und GGSN
B. In den beiden GGSNs residiert jeweils eine GRSF. Jede GRSF empfängt die
Nachrichten, die sich auf Mode Negotiation oder die Koordination
der Durchführung
eines Handover beziehen, von einer SRSF im eigenen Mobilfunknetzwerk
und leitet diese an die GRSF im anderen Mobilfunknetzwerken weiter,
die sie ihrerseits an die zuständige
SRSF im jeweiligen Mobilfunknetzwerk weitergibt. Die Abläufe zwischen
den SRSFs und den beteiligten RRSFs entsprechen denen beim domänen-internen
Loose coupling Szenario. Allerdings erfolgt im Rahmen der Durchführung des
Handover kein Kontext-Transfer von einer RRSF zur anderen, da zwischen
zwei verschiedenen Mobilfunkbetreibern derartige interne Daten in
der Regel wohl nicht ausgetauscht werden sollen. Das Diagramm illustriert
auch, dass Policies ebenfalls nicht zwischen den Mobilfunknetzwerken ausgetauscht
werden; jedes Netzwerk verfügt über sein
eigenes Policy Repository 102 und 103, aus dem
die SRSFs Policies laden. Profile Repositories und Software Repositories
müssen
nicht notwendigerweise innerhalb eines Mobilfunknetzwerkes lokalisiert
sein.
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11 zeigt
eine Variante des domänen-übergreifenden
Loose coupling Szenarios, bei der der Handover zwischen einem pub lic
land mobile network bzw. PLMN PLMN und einem Hot-Spot Netzwerk Hot
Spot stattfindet. Da das Hot-Spot Netzwerk nicht über die
Infrastruktur eines UMTS-artigen Mobilfunknetzwerks verfügt, ist
ein neues Netzwerkelement, der Reconfiguration Support Node bzw.
RSN RSN vorhanden, der die verschiedenen Funktionen RRSF, SRSF und
GRSF enthält.
Da ein Hot-Spot Netzwerk in aller Regel eine geringe Ausdehnung hat,
ist die Frage der Skalierbarkeit, die im UMTS-artigen Netzwerk durch
Replizierung und Verteilung der Reconfiguration Support Funktionen
gemäß der hierarchischen
Infrastruktur gewährleistet
wird, von eher untergeordneter Bedeutung. Die Ankopplung der im RSN
zusammengefassten Funktionen an die Umgebung, wie TRSF in der MS
und GRSF im anderen Mobilfunknetzwerk, unterscheidet sich nicht
von der im Fall eines PLMN.
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Ein Beispiel für den möglichen Ablauf einer Mode Negotiation
beim domänen-übergreifenden Loose
coupling ist in 12 dargestellt.
Der prinzipielle Ablauf entspricht dem beim tight coupling Szenario;
allerdings erfolgt die Kommunikation zwischen den RRSFs RRSF A und
RRSF B der beiden Mobilfunknetzwerke über diverse Zwischenstationen.
Im Rahmen der Weiterleitung einer Mode Negotiation Anfrage können dabei
im Vergleich zum tight coupling Szenario zusätzliche Aufgaben für SRSFs
und GRSFs anfallen. Die SRSF muss etwa entscheiden, über welches
Gateway die Anfrage weitergeleitet werden muss, d.h. an welche GRSF
er weitergeleitet wird. Die GRSF im eigenen Netz muss die Verträglichkeit
der Anfrage mit dem zwischen den beiden Operatoren bestehenden Vertrag
prüfen,
während die
GRSF im fremden Netz die Zulässigkeit
der Anfrage aus Sicht des fremden Netzes prüft, z.B. ob ein Benutzer aus
bestimmten Gründen
von der Benutzung des Netzes bzw. bestimmter Dienste ausgeschlossen
wurde. Die RRSF im fremden Netz bedient sich einer lokalen Policy,
um über
die Verfügbarkeit der
angefragten Ressourcen zu entscheiden. Dafür kann es etwa eine Rolle spielen,
ob es sich beim Benutzer um einen eigenen Kunden oder einen Roaming
User handelt. Die weiteren Verhandlungen bis zur Durchführung des
Handover verlaufen analog.
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Die vorgestellten Ausführungsbeispiele
demonstrieren, dass die vorgeschlagene Infrastruktur sowohl Handovers
zwischen lose gekoppelten RNCs innerhalb des gleichen Mobilfunknetzwerkes
als auch solche zwischen zwei nicht integrierten Mobilfunknetzwerken
unterstützt.
Bei der domänen-internen
Variante erfolgt die Kopplung über
zwei SRSFs, bei der domänenübergreifenden
Variante sind zusätzlich
noch zwei GRSFs involviert. Durch Kombination der verschiedenen
Funktionen in einem einzigen Netzwerkelement (RSN) kann der domänenübergreifende
Ansatz unter Minimierung des Kommunikationsaufwands auch auf Hot-Spot
Netzwerke angewandt werden.
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Durch die Ausstattung eines UMTS-artigen Netzwerkes
mit den oben erläuterten
technischen Merkmalen, kann die Verwendung von SDR-Terminals oder
anderer Multi-Mode Terminals in besonders vorteilhaften Weise erfolgen.
Durch die Einbeziehung der Benutzer-Profile und der Anforderungen
laufender Services und Anwendungen bei der Entscheidungsfindung
und beim Handover-Prozess
können für den Benutzer
vorteilhaftere und verlässlichere Entscheidungen über die
Auswahl des geeignetsten Mobilfunknetzes getroffen werden, als dies
allein unter der Verwendung von gemessenen Signalstärken möglicht ist.
Mögen diese
Daten auch für
Entscheidungen über
horizontale Handover ausreichen, bei denen es weitgehend um die
Aufrechterhaltung der Verbindung geht, wenn das Terminal seinen
Standort wechselt, so können
sinnvolle Entscheidungen über vertikalen
Handover in vielen Fällen
nur dann getroffen werden, wenn diese zusätzlich Informationen verfügbar sind.
Die vorgeschlagene Netzwerkinfrastruktur schafft genau diese Voraussetzungen.
Gerade für Endgeräte mit einem
einzigen Transceiver, bei denen keine gleichzeitige Kommunikationsverbindung
mittels verschiedener Radiotechnologien möglich ist, können unterbrechungsfreie
Handover durchgeführt werden.
Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung auch hinsichtlich der
Auslegung von Endgeräten.
Da ein gewichtiger Teil der Funktionalität, die für Handover Management benötigt wird,
durch die Netzwerkinf rastruktur bereitgestellt wird, können die
für die Durchführung dieser
Schritte notwendigen Ausstattungsmerkmale reduziert werden und damit
kostengünstigere
Endgeräte
verwendet werden, die dennoch in Zusammenarbeit mit einem solchermaßen ausgestatteten
Netzwerk eine vergleichbare Funktionalität zu derartigen Geräten aufweisen,
die diese Funktionen selber bereitstellen.
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Vorteile ergeben sich auch für den Betreiber eine
Netzwerkes. Die vorgeschlagenen Infrastruktur bietet eine hohe Flexibilität bzgl.
verschiedener Arten, unterschiedliche RATS miteinander zu verbinden.
In den Ausführungsbeispielen
wurde dargelegt, wie die Rekonfigurationsinfrastruktur bei verschiedenen
Arten der Netzwerkintegration funktioniert. Damit bietet sich dem
Betreiber des Netzwerkes eine weitgehende Freiheit, die Integration
der Netzwerke zu gestalten und gleichzeitig die Unterstützung der
Rekonfiguration des Endgeräts
zu gewährleisten.
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Ebenfalls werden Handover zwischen
Netzwerken unterstützt,
die nicht miteinander integriert sind (loose coupling-Szenario). Damit
kann die Rekonfigurationsunterstützung
auch in diesen Fällen geleistet
werden, wenn auch mit größeren Unterbrechungen
als bei den anderen Szenarien.
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Bei der Entscheidungsfindung über Handover
ist der entscheidende Vorteil, dass die Verwendung der Rekonfigurationsinfrastruktur
und der damit zusammenhängenden
Abläufe
die Verfügbarkeit
von Informationen, die für
die Entscheidung wichtig sind, in optimaler Weise berücksichtigt
und damit den zeitlichen Aufwand für die Entscheidung minimiert.
Zudem können
Entscheidungsalgorithmen verwendet werden, die anhand der vorliegenden
Situation ausgewählt
werden. Damit kann eine wesentlicher Verbesserung für den Benutzer
und für
den Betreiber des Netzwerken gegenüber festen, unflexiblen Lösungen erreicht
werden. Die Möglichkeiten
des Handover Managements werden dadurch deutlich über die
gegenwärtigen
Algorithmen hinaus erweitert.
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Zudem führt erst die gemeinsame Nutzung solch
unterschiedlicher Informationen wie Anforderungen laufender Services,
Präferenzen
des Nutzers, oder der Fähigkeiten
des Terminals zu einer optimalen Entscheidung über die Notwendigkeit eines
vertikalen Handovers. Dies ermöglicht
die vorgestellte Infrastruktur.
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Die vorgestellte Erfindung ist sowohl
für Sprach-
als auch für
Datendienste anwendbar. Das bedeutet, dass sowohl circuit-switched
als auch packet-oriented Services oder beide in Kombination verwendet
werden können,
sofern das Terminal das zulässt.
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Für
SDR-Terminals ist die enge Kopplung mit dem Software Download ein
zusätzlicher
Vorteil der hier dargestellten Lösung.