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WO 03/037021 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Weiterleitung einer Identität eines Teilnehmerendgerätes, welches
zur Anmeldung eines mobilen Endgerätes an einen zweiten Kernnetzknoten
verwendet wird, wobei dieser zweite Kernnetzknoten und ein zweiter
Kernnetzknoten an ein Zugangsnetz angeschlossen sind. Dabei wird
seitens des Zugangsnetzes bei einer Anmeldeanfrage zunächst das erste
Kernnetz kontaktiert, welches die Identität des Teilnehmerendgerätes evaluiert,
diese evaluierte Identität
einer Signalisierungsnachricht hinzufügt und diese in der Anmeldeanfrage
zu einem zweiten Netzknoten weiterleitet.
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3GPP
TS 23.236 v5.2.0 (3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group Services and System Aspects; Intra- domain connection
of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN)
nodes, (release 5) 2002-3) beschreibt ein Verfahren zur Anmeldung
eines Teilnehmerendgerätes
an einen Netzknoten, wobei mehrere Kernnetzknoten an ein Zugangsnetz
angeschlossen sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anmelden eines
mobilen Endgerätes
(UE) eines Teilnehmers bei einem Kernnetzknoten, einem sogenannten
Core-Netzknoten, in folgendem als CN-Knoten bezeichnet, eines für das mobile
Endgerät
zuständigen
Kernnetzbetreibers bzw. -operators, wobei der Kernnetzknoten zusammen
mit mindestens einem weiteren Kernnetzknoten an einem Zugangsnetzknoten
bzw. einem Radiosystem-Knoten, wie
beispielsweise einem RAN (Radio Access Network)-Knoten angeschlossen ist. In der 3GPP
Standardisierung werden Mechanismen spezifiziert, welche es Kernnetzknoten
mehrerer Kernnetzbetreiber gestatten, ein Radiosystem (RAN) gemeinsam
zu nutzen. Man spricht dabei von „network sharing”. Dies
ist in der Spezifikation 3GPP TR 23.851 beschrieben. Dabei ist vorgesehen,
dass bei einer manuellen Auswahl eines Kernnetzes der Teilnehmer oder
bei einer automatischen Auswahl eines Kernnetzes das mobile Endgerät einen
der Kernnetzbetreiber von denen auswählt, die das RAN gemeinsam nutzen.
Somit wird bei einer Anmeldung an einem Kernnetz ein Kernnetzbetreiber
und damit ein Kernnetzknoten ausgewählt. Diese Anmeldung ist ähnlich wie
dies bisher bei Kernnetzen ohne „network sharing” war. Allerdings
hat jedes mobile Endgerät,
das vor Einführung
des „network
sharing” hergestellt
wurde, nicht die Funktionalität,
die nötig
ist, um einen Kernnetzbetreiber auszuwählen. In diesem Fall muss diese
Aufgabe netzwerkseitig vorgenommen werden. In der Spezifikation
3GPP TR 23.851 sind zwei verschiedene „network sharing”-Ansätze beschrieben. Bei
einem der beiden „network
sharing”-Ansätze verteilt
ein von mehreren Kernnetzbetreibern gemeinsam genutzter Kernnetzknoten
(Corenetzknoten CN-Knoten), der direkt mit dem RAN verbunden ist, die
eine Anmeldung anfordernden mobilen Endgeräte zwischen den Kernnetzbetreibern.
Bei dem zweiten „network
sharing”-Ansatz
sind mehrere CN-Knoten der einzelnen Kernnetzbetreiber direkt an
einen RAN-Knoten angeschlossen. Bei diesem zweiten Verfahren wählt das
RAN, insbesondere wenn sich das betreffende mobile Endgerät zum ersten
Mal bei diesem Kernnetz anmeldet eher zufällig einen CN-Knoten für das mobi le
Endgerät
aus. Dieser zuerst ausgewählte
CN-Knoten muss dann möglicherweise
das mobile Endgerät
an einen anderen CN-Knoten
eines anderen Kernnetzbetreibers weiterleiten, wenn der zuerst ausgewählte CN-Knoten nicht
für das
mobile Endgerät
zuständig
ist. In der Spezifikation 3GPP TR 23.851 wird dabei eine Rückgabe der
Anmeldeanfrage seitens des mobilen Endgerätes von dem zufällig ausgewählten CN-Knoten an
das RAN vorgeschlagen, damit das RAN die Anmeldeanfrage an einen
anderen CN-Knoten weitergeben kann. Bis zu diesem Zeitpunkt hat
allerdings das mobile Endgerät
bereits über
eine erforderliche Signalisierung zwischen dem ersten zufällig ausgewählten CN-Knoten
und dem mobilen Endgerät
bestimmte Anmeldedaten geliefert. Ferner haben auch die für einen
Anmeldevorgang nötigen Übertragungsprotokolle
spezifische Zustände
erreicht. Damit der nächste
CN-Knoten die bereits begonnene Signalisierung mit dem mobilen Endgerät fortsetzen
kann, ist es vorgesehen, diese Anmeldeparameter zusammen mit den
spezifischen Zuständen
der Übertragungsprotokolle über das
RAN an den zweiten CN-Knoten weiterzureichen. Dabei kann es insbesondere
bei der Initialisierung der Übertragungsprotokolle
in dem zweiten CN-Knoten mit den Zuständen des ersten CN-Knotens
zu einem erheblichen Aufwand kommen, verbunden mit möglicherweise
auftretenden Fehlerfällen.
Die ständig
nötige
Wiedereinbeziehung des RAN macht den Anmeldevorgang sehr komplex
und fehleranfällig.
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Die
Patentanmeldung
PCT/DE02/01077 (Offenlegungsnummer
WO 02/080603 ) beschreibt
ein anderes Verfahren zum Wechsel des CN-Knotens, ohne die Signalisierung
und die Protokolle zwischen dem mobilen Endgerät und dem CN-Knoten zu verändern und
daher ohne die oben beschriebenen Nachteile. Bei dem dort be schriebenen
Verfahren ist jedoch einiger Aufwand bezüglich der Koordination zwischen
den Kernnetzbetreibern und bei der Netzkonfiguration notwendig.
So muss beispielsweise jeder CN-Knoten
die Heimatregister aller beteiligten Kernnetzbetreiber abfragen
können.
Ferner wird dieses Heimatregister teilweise mehrfach für dasselbe mobile
Endgerät
kontaktiert. Das mobile Endgerät
ist dann meist erst vollständig
angemeldet, wenn es nach einer provisorischen Anmeldung bei einem
ersten CN-Knoten
noch eine weitere Anmeldung bei einem CN-Knoten eines zuständigen Kernnetzbetreibers
durchführt,
was zu einer Verlängerung
der Anmeldezeit führt.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nunmehr, ein Verfahren
bereitzustellen, mit dessen Hilfe es möglich ist, eine Anmeldung eines mobilen
Endgerätes
bzw. eines entsprechenden Teilnehmers bei einem zuständigen Kernnetzknoten möglichst
einfach und schnell durchzuführen,
wenn mehrere Kernnetzbetreiber mit ihren jeweiligen Kernnetzknoten
gemeinsam ein Zugangsnetz nutzen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein erfindungsgemäßes Verfahren
nach Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
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Gemäß Anspruch
1 wird ein Verfahren zum Anmelden eines mobilen Endgerätes (UE)
eines Teilnehmers in einem zuständigen
zweiten Kernnetzknoten (Core-Netzknoten) eines für das mobile Endgerät zuständigen Kernnetzbetreibers
bereitgestellt, wobei der zuständige
zweite Kernnetzknoten zusammen mit mindestens einem weiteren Kernnetzknoten
an ein Zugangsnetz (RAN) ange schlossen ist, bei dem ein seitens
des Zugangsnetzes bei einer Anmeldeanfrage des mobilen Endgerätes zuerst
kontaktierter erster Kernnetzknoten stellvertretend für den zuständigen zweiten
Kernnetzknoten anmeldespezifische Signalisierungen mit dem mobilen
Endgerät übernimmt
und zwischen dem ersten Kernnetzknoten und dem zuständigen zweiten
Kernnetzknoten ein Signalisierungsprotokoll eingeführt wird,
um anmeldespezifische Daten für
das mobile Endgerät
auszutauschen und somit zwischen dem zuständigen zweiten Kernnetzknoten
und dem mobilen Endgerät
vermitteln zu können.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird seitens des Zugangsnetzes bei einer Anmeldeanfrage des mobilen
Endgerätes
ein erster Kernnetzknoten ausgewählt
und diesem in der Anmeldeanfrage enthaltene Anmeldedaten des mobilen
Endgerätes übermittelt.
Der erste Kernnetzknoten wertet die erhaltenen Anmeldedaten aus,
um den zuständigen zweiten
Kernnetzknoten in dem Kernnetz des für das mobile Endgerät zuständigen Kernnetzbetreibers
zu ermitteln. Bei erfolgreicher Ermittlung eines potentiell zuständigen zweiten
zu dem ersten unterschiedlichen Kernnetzknoten werden die Anmeldedaten
an diesen weitergeleitet, worauf der potentiell zuständige zweite
Kernnetzknoten versucht aus den Anmeldedaten die Teilnehmeridentität zu ermitteln.
Bei erfolgloser Ermittlung des potentiell zuständigen zweiten Kernnetzknotens
unter Nutzung der Anmeldedaten erfragt der erste Kernnetzknoten
die Teilnehmeridentität über eine
bestehende Signalisierungsverbindung von dem mobilen Endgerät, bestimmt
daraus den zugehörigen
Kernnetzbetreiber und ermittelt den zuständigen zweiten Kernnetzknoten.
Der erste Kernnetzknoten fordert über das Signalisierungsprotokoll
von dem zu ständigen
zweiten Kernnetzknoten Parameter zur Authentifizierung des Teilnehmers
an, authentifiziert damit den Teilnehmer und teilt das Ergebnis
dem zuständigen
zweiten Kernnetzknoten mit. Bei erfolgreicher Authentifizierung
wird dem mobilen Endgerät
von dem zuständigen
zweiten Kernnetzknoten unter Vermittlung des ersten Kernnetzknotens
eine neue temporäre
Identität
zugewiesen, deren Empfang von dem mobilen Endgerät unter Vermittlung des ersten
Kernnetzknotens dem zuständigen
zweiten Kernnetzknoten bestätigt
wird. Der zuständige
zweite Kernnetzknoten teilt daraufhin einem Heimatregister des Teilnehmers
mit, dass er fortan das mobile Endgerät bedient.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
realisiert eine Anmeldung eines mobilen Endgerätes bei einem Kernnetz, wobei
die Anmeldung von einem ersten, von dem Zugangsnetz kontaktierten
Kernnetzknoten stellvertretend für
einen zuständigen
zweiten Kernnetzknoten mit dem mobilen Endgerät signalisiert wird. Bei einer
Anmeldeanfrage seitens des mobilen Endgerätes, das heißt bei einem
Anmeldeversuch des mobilen Endgerätes wählt das Zugangsnetz, bei dem
es sich vorzugsweise um ein Radio Access Network (RAN) handelt,
einen der angeschlossenen Kernnetzknoten aus. Der erste Kernnetzknoten
bzw. CN-Knoten versucht zunächst
anhand der von dem mobilen Endgerät gesendeten Anmeldedaten einen
für das
mobile Endgerät
zuständigen
Kernnetzbetreiber und einen zuständigen
zweiten Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten zu ermitteln. Die Anmeldedaten
umfassen dabei eine alte, das heißt bis dahin gültige temporäre Identität und Angaben über das alte
Aufenthaltsgebiet. Gelingt die Ermittlung eines potentiell zuständigen zweiten
CN-Knotens wird die Anmeldeanforderung seitens des mobilen Endgerätes an den potentiell
zuständigen
zweiten CN-Knoten des zuständigen
Kernnetzbetreibers weitergeleitet.
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Des
weiteren kann das Verfahren verwendet werden einen Teilnehmer beim
zuständigen
CN-Knoten anzumelden, wenn ein Kernnetzbetreiber mehrere CN-Knoten
an demselben RAN-Knoten betreibt. Dies kann zusammen mit dem oben
beschriebenen „network
sharing” oder
ohne dieses in einem Kernnetz konfiguriert werden. Ein Kernnetzbetreiber
betreibt mehrere CN-Knoten an einem RAN-Knoten z. B. für Lastverteilung.
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Als
Anmeldung bei einem Kernnetzknoten wird im Rahmen der vorliegenden
Erfindung auch eine mobilitätsbedingte
Aufenthaltsgebietsaktualisierung mit Wechsel des CN-Knotens verstanden.
Typischerweise sind beide Prozeduren weitgehend identisch bzw. werden
mit einer generalisierten Prozedur realisiert. Vorzugsweise kommt
das erfindungsgemäße Verfahren lediglich bei der ersten Anmeldung
bei einem Kernnetz zum Einsatz. Nachfolgende Anmeldungen bzw. Aufenthaltsgebietsaktualisierungen werden
dann schon vom RAN an den zuständigen CN-Knoten
geleitet. Jedoch können
z. B. Änderungen
der Lastverteilbedingungen eine Umverteilung zu anderen zuständigen CN-Knoten
mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren
erforderlich machen. Anstelle der Auswertung der Anmeldedaten tritt
dann eine Auswertung der entsprechenden Lastverteilparameter.
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Im
Falle, dass der potentiell zuständige
zweite CN-Knoten aus den von dem mobilen Endgerät gesendeten Anmeldedaten nicht
die Identität
des entsprechenden Teilnehmers ermitteln kann und somit seine Zuständigkeit
nicht bestätigen
kann, lehnt er den Anmeldeversuch ab. Anhand der in den Anmeldedaten
hinter legten alten temporären
Identität und
des alten Aufenthaltsgebietes wird zunächst versucht, denselben Kernnetzbetreiber
wieder einzusetzen, der vorher das mobile Endgerät bediente. Das geht jedoch
nicht immer, wie beispielsweise wenn ein sogenannter „international
roamer” alte
Anmeldedaten von einem unbekannten Netz liefert.
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Der
erste CN-Knoten erfragt daraufhin die Identität des Teilnehmers von dem mobilen
Endgerät. Der
erste CN-Knoten ermittelt anhand eines in der Teilnehmeridentität kodierten
Heimatnetzes den zugehörigen
Kernnetzbetreiber und weiter einen zuständigen zweiten CN-Knoten des
zugehörigen Kernnetzbetreibers.
Wenn der erste CN-Knoten zufälligerweise
selbst der zuständige
zweite CN-Knoten ist, verläuft
die Anmeldung wie bisher in CN-Knoten ohne ein sogenanntes „network
sharing” und
ohne mehrere CN-Knoten eines Kernnetzbetreibers an einem Zugangs-
bzw. RAN-Knotens. Ist der erste CN-Knoten hingegen nicht zuständig, fragt
er bei einem anderen CN-Knoten an, bis er einen für diese Teilnehmeridentität zuständigen zweiten
CN-Knoten gefunden hat. Dieser zuständige zweite CN-Knoten liefert
mittels des erfindungsgemäß eingeführten Signalisierungsprotokolls
Parameter zur Authentifizierung des Teilnehmers an den ersten CN-Knoten.
Der zuständige
zweite CN-Knoten erhält
dabei diese Authentifizierungsparameter, wie es bisher üblich ist, von
dem Heimatregister des Teilnehmers. Der erste CN-Knoten authentifiziert
den Teilnehmer. Das Ergebnis der Authentifizierung teilt er dem
zuständigen zweiten
CN-Knoten mit. Ist die Authentifizierung erfolgreich, weist der
zuständige
zweite CN-Knoten dem mobilen Endgerät unter Vermittlung des ersten CN-Knotens
eine neue temporäre
Identität
zu, welche unter Vermittlung des ersten CN-Knotens an das mobile Endgerät geleitet
wird. Das mobile Endgerät bestätigt den
Empfang der neuen temporären
Identität,
was der erste CN-Knoten
dem zuständigen
zweiten CN-Knoten mitteilt. Der zuständige zweite CN-Knoten meldet
dem Heimatregister des Teilnehmers, dass der zuständige zweite
CN-Knoten den Teilnehmer fortan bedient. Damit ist das mobile Endgerät und auch
der entsprechende Teilnehmer erfolgreich bei dem zweiten zuständigen CN-Knoten
angemeldet.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erfolgt die Zuweisung der neuen temporären Identität über den ersten Kernnetzknoten
an das mobile Endgerät
verschlüsselt.
Vorzugsweise wird die Verschlüsselung
mittels von dem zuständigen
zweiten Kernnetzknoten an den ersten Kernnetzknoten übermittelten
Schlüsselparameter
vorgenommen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
löst der erste
Kernnetzknoten nach Bestätigung
des Empfangs der neuen temporären
Identität
seitens des mobilen Endgerätes
die Signalisierungsverbindung zu dem mobilen Endgerät. Damit
wird vermieden, dass im Anschluss an die Anmeldung sofort Netzwerkdienste
vom mobilen Endgerät
angefordert werden, was eine vorhandene Optimierung bei GSM- und UMTS-Netzen
ist. Die sofortige Anforderung von Netzwerkdiensten würde ansonsten
nämlich
auch zunächst
an den ersten CN-Knoten gehen, da zu diesem die Signalisierungsverbindung
aufgebaut ist. Nach dem Anmeldevorgang soll aber nunmehr alles über den
zuständigen
zweiten CN-Knoten laufen. Das bedeutet, dass die Netzwerkdienste
für das
mobile Endgerät
der zuständige
zweite CN-Knoten erbringen muss, der beim nächsten Verbindungsaufbau seitens
des mobilen Endgerätes
von dem Zugangsnetz, was vorzugsweise ein Radio Access Network,
das heißt
ein RAN ist, kontaktiert wird.
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Nach
erfolgreicher Netzwerkanmeldung sendet das RAN nunmehr alle Signalisierungen
des mobilen Endgerätes
an den zuständigen
zweiten CN-Knoten, was typischerweise auf der zugewiesenen neuen
temporären
Identität
basiert. Ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise in 3GPP
TR 23.236 beschrieben. Man bezeichnet dies als Iu-flexibility. Darunter
versteht man im Allgemeinen das Verfahren, an einem Zugangs- bzw.
RAN-Knoten mehrere
CN-Knoten, ursprünglich
des gleichen Kernnetzbetreibers, anzuschließen und die mobilen Endgeräte zwischen
diesen zu verteilen.
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Gelingt
es dem potentiell zuständigen
zweiten CN-Knoten nicht aus den ihm von dem ersten CN-Knoten zunächst zugesendeten
Anmeldedaten die Teilnehmeridentität zu ermitteln, kann auch der potentiell
zuständige
zweite CN-Knoten alternativ zur Ablehnung des Anmeldeversuchs, wie
vorstehend beschrieben, selbst die Teilnehmeridentität von dem mobilen
Endgerät
unter Vermittlung des ersten CN-Knotens abfragen. Der weitere Ablauf
erfolgt dann, wie vorstehend beschrieben, nämlich entsprechend dem Fall,
das der zuständige
zweite CN-Knoten durch den ersten CN-Knoten anhand der Teilnehmeridentität gefunden
worden wäre.
Anhand einer abgefragten Teilnehmeridentität (ID) wird dann die Zuständigkeit überprüft.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sendet der erste oder der zuständige
zweite Kernnetzknoten nach Auslösen
der Signalisierungsverbindung mit dem mobilen Endgerät eine sogenannte „Paging”-Nachricht
für das
mobile Endgerät.
Aufgrund der „Paging”-Nachricht
wird das mobile Endgerät
veranlasst, erneut eine Verbindung mit dem Kernnetz herzustellen.
Das Zugangsnetz bzw. das RAN sendet nun aber alle Signalisierungen
des mobilen Endgerätes
an den zuständigen
zweiten CN-Knoten. Diese Vorgehensweise ist dann erforderlich, wenn
der zuständige
Kernnetzbetreiber des zuständigen
zweiten CN-Knotens nach der Anmeldung des mobilen Endgerätes mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens eine
direkte Signalisierung zwischen dem mobilen Endgerät und dem
zuständigen
zweiten CN-Knoten wünscht,
beispielsweise um die Authentifizierung zu wiederholen oder eine
andere temporäre
Teilnehmeridentität
zuzuweisen.
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Der
erste und der zuständige
zweite CN-Knoten realisieren gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
zusammen dem mobilen Endgerät und
dem Heimatregister des mobilen Endgerätes gegenüber eine Netzwerkanmeldung
wie ein einzelner herkömmlicher
CN-Knoten ohne „network
sharing” und
ohne Lastverteilung über
mehrere CN-Knoten. Als Ergebnis der Anmeldung ist das mobile Endgerät beim zuständigen zweiten
CN-Knoten angemeldet, welcher auch alleinig mit dem Heimatregister
des mobilen Endgerätes
signalisiert. Alle Anmeldesignalisierung mit dem mobilen Endgerät wickelt
hingegen der erste CN-Knoten ab. Somit ergeben sich keine Änderungen
für diese
beiden Signalisierungen. Neu eingeführt wird gemäß der vorliegenden
Erfindung die Signalisierung zwischen dem ersten und dem zuständigen zweiten
CN-Knoten. Diese Signalisierung ist ähnlich der bereits verwendeten
Optimierung der Mobilitätsverwaltung
für zwei
CN-Knoten eines
Netzbetreibers, wie sie beispielsweise in 3GPP TS 23.060 beschrieben
ist. Hier war aber bislang keine Anwen dung bezüglich der Verteilung der Anmeldung
in dem Kernnetz über
zwei CN-Knoten vorgesehen.
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Vorzugsweise
wird das erfindungsgemäße Verfahren
auch für
mobile Endgeräte
angewendet, die in der Lage sind, den für sie zuständigen Kernnetzbetreiber zu
signalisieren. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann nämlich generell
die Funktion der CN-Knotenauswahl anhand Signalisierung nicht im
Zugangsnetz bzw. des RAN erforderlich sondern erfolgt in allen möglichen
Fällen durch
die CN-Knoten selbst.
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Wenn
mehr als zwei Kernnetzknoten einen Zugangsnetzknoten bzw. einen
RAN-Knoten gemeinsam nutzen, kann es erforderlich sein, dass der erste
CN-Knoten einen dritten, vierten oder weitere CN-Knoten abfragen
muss, um letztlich den CN-Knoten ausfindig machen zu können, der
für das
mobile Endgerät
zuständig
ist. Ein großer
Vorteil dieser Mehrabfrage ist, dass jeder CN-Knoten nur die Kernnetzbetreiber,
speziell deren jeweilige Heimatregister kennen muss, für welche
der jeweilige CN-Knoten Netzwerkdienste bereitstellt. Das sind typischerweise der
Kernnetzbetreiber des jeweiligen CN-Knotens und die Betreiber der
Kernnetze, mit denen der Kernnetzbetreiber des CN-Knotens sogenannte
Roaming-Beziehungen unterhält.
Mehrere Kernnetzknoten eines Kernnetzbetreibers können einen
Zugangsnetzknoten bzw. einen RAN-Knoten gemeinsam nutzen, um beispielsweise
Last über
mehrere Kernnetzknoten zu verteilen.
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Alternativ
kann es im ersten CN-Knoten konfiguriert sein, welcher CN-Knoten
für welche
Kernnetzbetreiber bzw. welcher von mehreren möglichen CN-Knoten eines Kernnetzbetreibers
zuständig
ist.
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Die
verschiedenen Kernnetzbetreiber, die gemeinsam ein Zugangsnetz bzw.
ein RAN nutzen, können
mit ihren CN-Knoten jeweils unterschiedliche Flächenanteile des Zugangsnetzes
bzw. RAN-Anteile bedienen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn
die Kernnetzbetreiber CN-Knoten unterschiedlicher Kapazität verwenden,
was beispielsweise von verschiedenen Herstellern herrühren kann.
Um zu vermeiden, dass der erste CN-Knoten die jeweiligen bedienten RAN
Gebiete der CN-Knoten anderer Kernnetzbetreiber konfigurieren muss,
wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein sogenannter Default CN-Knoten für jeden Kernnetzbetreiber vorgesehen. Das
bedeutet, dass zwischen dem ersten Kernnetzknoten und dem zuständigen zweiten
Kernnetzknoten ein Default-Kernnetzknoten zwischengeschaltet wird,
welcher zwischen dem ersten Kernnetzknoten und dem zuständigen zweiten
Kernnetzknoten entsprechend dem aktuellen Aufenthaltsgebiet des
mobilen Endgerätes
vermittelt. Ein derartiger Default CN-Knoten ist bereits in 3GPP
TR 23.236 für ähnliche
Aufgaben beschrieben. Ein derartiger Default CN-Knoten kennt die
zuständigen
CN-Knoten eines Kernnetzbetreibers für die jeweiligen RAN Gebiete. Der
erste CN-Knoten, der seitens des Zugangsnetzes bzw. des RAN bei
einer Anmeldeanfrage von einem mobilen Endgerät zunächst zufällig ausgewählt wird, kontaktiert in dieser
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
dann immer den Default CN-Knoten eines Kernnetzbetreibers und dieser
Default CN-Knoten vermittelt dann zwischen dem ersten CN-Knoten
und dem zuständigen
zweiten CN-Knoten.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
konfiguriert der erste CN-Knoten die Adressen aller CN-Knoten anderer
Kernnetzbetreiber, wobei diese CN-Knoten zusammen mindestens das
Gebiet des Zugangsnetzes bzw. das RAN Gebiet, welches der erste CN-Knoten
bedient, abdecken. Der erste CN-Knoten fragt dann nacheinander diese
CN-Knoten nach ihrer Zuständigkeit
für den
Teilnehmer des betreffenden mobilen Endgerätes, wobei dabei immer das
aktuelle Aufenthaltsgebiet des Teilnehmers mitgeteilt wird. Der
zuständige
zweite CN-Knoten, der sowohl für das
aktuelle Aufenthaltsgebiet wie auch für die Teilnehmeridentität zuständig ist, übernimmt
die Bearbeitung der Anmeldeanfrage.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann außer
für eine
Anmeldung in einem Kernnetz auch bei einem mobilitäts-bedingten
Wechsel eines CN-Knotens im Rahmen einer sogenannten Aufenthaltsgebietsaktualisierung
verwendet werden, da das neue Aufenthaltsgebiet beispielsweise wiederum
von mehreren CN-Knoten desselben oder verschiedener Kernnetzbetreiber
bedient werden kann. Die Prozeduren zur Netzwerkanmeldung sowie
zur Aufenthaltsgebietsaktualisierung mit einem Wechsel des CN-Knotens
sind typischerweise weitgehend identisch. Im Allgemeinen ist das
Verfahren nur bei einer Erstanmeldung eines mobilen Endgerätes in einem Kernnetz
erforderlich und die sogenannte Iu flexibility sichert, dass das
mobile Endgerät
bei dem zuständigen
Kernnetzbetreiber bleibt. Es kann aber Netzgebiete geben, in denen
beispielsweise Iu flexibility nicht verwendet wird. Hier wird das
erfindungsgemäße Verfahren
dann auch bei einer Aufenthaltsgebietsaktualisierung nach einem
Wechsel des mobilen Endgerätes
von einem solchen Gebiet in ein Gebiet mit „network sharing”, was auch
eine Art Anmeldung beim bedienenden CN-Knoten ist, angewendet.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist insbesondere darin zu sehen,
dass das erfindungsgemäße Verfahren
eine schnelle Anmeldung eines mobilen Endgerätes in einem Kernnetz bei einem
zuständigen
Kernnetzknoten ohne aufwendiges Wechseln des zuerst seitens des
Zugangsnetzes kontaktierten Kernnetzknotens ermöglicht, wobei der erste Kernnetzknoten
bei der Anmeldung im Kernnetz meist eher zufällig ausgewählt wird. Dies wird dadurch
realisiert, dass zwei Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten untereinander kommunizieren und
sich gemeinsam gegenüber
dem mobilen Endgerät
und dem entsprechenden Heimatregister wie ein einziger herkömmlicher
Kernnetzknoten verhalten.
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Weitere
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert. Es zeigt
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1 Schematische
Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
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In 1 ist
ein Informationsfluss einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Der Einfachheit halber sind nur Netzelemente dargestellt, die mittelbar
oder unmittelbar in den Informationsfluss involviert sind. Dargestellt
ist hier ein Anmeldevorgang eines mobilen Endgerätes UE in einem Kernnetz CN.
Seitens des Kernnetzes CN sind drei Kernnetzknoten 1. CN-Knoten,
2. CN-Knoten und alter CN-Knoten dargestellt, die bei dem vorzunehmenden
Anmeldevorgang beteiligt sind. Ferner ist ein Heimatregister des
mobilen Endgerätes
skizziert.
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Das
mobile Endgerät
UE versucht sich nun beim 1. CN-Knoten mittels einer Anmeldungsanfrage mit
seiner alten temporären
Identität
anzumelden. Dabei sendet das UE auch eine alte Aufenthaltsgebietskennung.
Der 1. CN-Knoten bestimmt anhand der gesendeten alten Aufenthaltsgebietskennung
einen potentiell zuständigen
2. CN-Knoten, der zu dem Kernnetzbetreiber gehört, der das UE zuletzt bediente,
welcher typischerweise in der alten temporären Identität codiert ist. 1. und 2. CN-Knoten
können
auch zu demselben Kernnetzbetreiber gehören. In diesem Fall ermittelt
der 1. CN-Knoten den potentiell zuständigen 2. CN-Knoten anhand
von Lastverteilmechanismen. Der 1. CN-Knoten leitet sodann die Anmeldungsanfrage
mitsamt den darin enthaltenen Anmeldedaten an den potentiell zuständigen 2.
CN-Knoten weiter.
Der 1. CN-Knoten kann allerdings auch bereits der zuständige 2.
CN-Knoten sein, womit sich dann ein Anmeldeablauf wie bereits bekannt
ergeben würde.
Im vorliegenden Fall soll aber davon ausgegangen werden, dass der
1. CN-Knoten nicht identisch zu dem zuständigen 2. CN-Knoten ist. Wenn
der 1. CN-Knoten keinen zuständigen
2. CN-Knoten mittels der Anmeldeparameter bzw. aufgrund von Lastteilung
ermitteln kann, fährt
dieser mit Schritt fünf
fort. In einem dritten Schritt ermittelt nun der potentiell zuständige 2.
CN-Knoten anhand von dem UE gesendeten Anmeldeparametern den alten
CN-Knoten, der das UE zuletzt bediente. Der potentiell zuständige 2. CN-Knoten fordert den
alten CN-Knoten unter Übermittlung
der alten temporären
Identität
des UE sowie des alten Aufenthaltgebietes auf, die Teilnehmeridentität an den
potentiell zuständigen
2. CN-Knoten zu senden. Der alte CN-Knoten sendet die Teilnehmeridentität an den
potentiell zuständigen
2. CN-Knoten. Ferner
können
dabei seitens des alten CN-Knoten dem potentiell zuständigen 2.
CN-Knoten auch Authentifizierungsparameter mitgeteilt werden. Werden dem
potentiell zuständigen
2. CN-Knoten diese Authentifizierungsparameter mitgeteilt, so kann
in Schritt 9 fortgefahren werden. Alternativ dazu kann der potentiell
zuständige
2. CN-Knoten für
den Fall, dass er keine Authentifizierungsparameter seitens des
alten CN-Knotens
erhält,
diese von dem Heimatregister des UE anfordern. Vorzugsweise lehnt
der potentiell zuständige
2. CN-Knoten den
Anmeldeversuch ab, wenn die teilnehmerspezifischen Parameter, insbesondere
seine Identität
nicht ermittelt werden können,
da damit die Zuständigkeit
des potentiell zuständigen
2. CN-Knotens nicht bestätigt
werden konnte. In diesem Fall teilt der potentiell zuständige 2.
CN-Knoten in einem vierten Schritt dem 1. CN-Knoten die Ablehnung
der Anmeldung mit und gibt an, dass die Teilnehmeridentität nicht
ermittelt werden konnte. In einem fünften Schritt erfragt der 1. CN-Knoten die Teilnehmeridentität direkt
vom UE. Das UE übermittelt
in einem sechsten Schritt die Teilnehmeridentität an den 1. CN-Knoten. Anhand
der Teilnehmeridentität
ermittelt der 1. CN-Knoten in einem siebten Schritt einen anderen
zuständigen
2. CN-Knoten, an den die Anmeldedaten zusammen mit der Teilnehmeridentität weitergeleitet
wird. Möglich
wäre es
nun auch, was hier aber nicht betrachtet werden soll, dass der 1.
CN-Knoten selbst zuständig ist,
wobei dann der weitere Ablauf wie bereits bekannt erfolgen würde. In
einem achten Schritt fordert und bekommt nun der zuständige 2.
CN-Knoten Teilnehmerauthentifizierungsdaten von dem Heimatregister
des UE. In einem neunten Schritt sendet nun der zuständige 2.
CN-Knoten eine Aufforderung
zur Teilnehmerauthentifizierung an den 1. CN-Knoten, welcher diese
an das UE weiterleitet. In einem zehnten Schritt authentifiziert
sich das UE, was von dem 1. CN-Knoten an den zuständigen 2.
CN-Knoten weitergeleitet wird. Bei einer erfolgreichen Authentifizierung
meldet sich der zuständige
2. CN-Knoten in einem elften Schritt beim Heimatregister als der
für den Teilnehmer
zuständige
CN-Knoten. Das Heimatregister löscht
daraufhin in einem zwölften
Schritt den Teilnehmer aus dem alten zuständigen CN-Knoten. Das Heimatregister
sendet ferner in einem 13. Schritt Teilnehmerdaten an den zuständigen 2.
CN-Knoten. Der zuständige
2. CN-Knoten teilt dem 1. CN-Knoten die Bestätigung der Anmeldung in einem
14. Schritt mit. Diese Bestätigung
enthält
eine neue temporäre
Identität
für den
Teilnehmer und den Schlüssel
zu einer gesicherten Übertragung
derselben. Daraufhin bestätigt
der 1. CN-Knoten
dem UE die Anmeldung und überträgt verschlüsselt die
neue temporäre
Teilnehmeridentität.
In einem 15. Schritt bestätigt
letztlich das UE den Empfang, was der 1. CN-Knoten dem zuständigen 2.
CN-Knoten mitteilt, womit der Anmeldevorgang abgeschlossen ist.