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HINTERGRUND
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Mobiltelefone, Tablet-Computer und andere drahtlose Kommunikationsgeräte sind häufig so konfiguriert, dass sie mehrere mobile Teilnehmerverbindungen unterstützen, wie z. B. durch Hardware- und Softwareunterstützung für mehrere Teilnehmerinformationsmodule (SIMs). Exemplarisch kann eine SIM-Karte verwendet werden, um eine Teilnehmer-Mobilfunkverbindung für Sprachdienste mit einem Mobilfunknetzbetreiber herzustellen, und eine andere SIM-Karte wird dann verwendet, um eine separate Teilnehmer-Mobilfunkverbindung mit einem anderen Mobilfunknetzbetreiber für Datendienste herzustellen. Als weiteres Beispiel kann eine SIM-Karte für das primäre oder Standard-Mobilfunkabonnement des Benutzers verwendet werden, während eine andere SIM-Karte eine alternative Teilnehmerverbindung bereitstellt, wenn das drahtlose Kommunikationsgerät nicht mehr in der Lage ist, eine Verbindung mit dem durch den primären Mobilfunknetzbetreiber bereitgestellten Netz herzustellen; das heißt, das drahtlose Kommunikationsgerät befindet sich außerhalb der Reichweite des primären Mobilfunknetzbetreibers im „Roaming“.
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KURZFASSUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gemäß einem Aspekt umfasst ein System ein Benutzergerät, das dafür konfiguriert ist, eine Mobilfunkverbindung zu virtualisieren, die mit einem Mobilfunknetzbetreiber basierend auf einer ersten Teilnehmeridentität als virtueller WLAN (Wireless Local Area Network)-Zugangspunkt zur Verwendung durch einen oder mehrere Prozesse, die an dem Benutzergerät ausgeführt werden und mit einer zweiten Teilnehmeridentität verbunden sind, hergestellt wurde. In einigen Ausführungsformen ist das Benutzergerät so konfiguriert, dass sie die Mobilfunkverbindung durch Einrichtung eines mobilen Hotspots für die Mobilfunkverbindung virtualisiert und eine WLAN-Schnittstelle für den mobilen Hotspot zur Verwendung durch den einen oder mehrere Prozesse bereitstellt. Das Benutzergerät kann ferner so konfiguriert sein, dass es einen oder mehrere Parameter der Mobilfunksignalqualität für die Mobilfunkverbindung ermittelt, basierend auf dem einen oder den mehreren Parametern der Mobilfunksignalqualität einen oder mehrere äquivalente WLAN-Signalqualitätsparameter ermittelt und den mobilen Hotspot als virtuellen WLAN-Zugangspunkt darstellt, der die ermittelten einen oder mehreren äquivalenten WLAN-Signalqualitätsparameter aufweist. Der eine oder die mehreren Prozesse können zum Beispiel zumindest einen Voice-over-Internet Protocol (VoIP)-Prozess, einen Messaging-Prozess und einen Session Initiation Protocol (SIP)-Prozess umfassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst ein Verfahren ein Einrichten einer ersten Mobilfunkverbindung zwischen einem Benutzergerät und einem ersten Mobilfunkbetreiber basierend auf einem ersten Abonnement, das durch eine erste Teilnehmeridentität des Benutzergeräts dargestellt wird. Das Verfahren umfasst ferner ein Virtualisieren der ersten Mobilfunkverbindung als WLAN-Verbindung zur Verwendung durch einen oder mehrere Prozesse, die auf dem Benutzergerät für ein zweites Abonnement ausgeführt werden, das durch eine zweite Teilnehmeridentität des Benutzergeräts dargestellt wird. In einigen Ausführungsformen umfasst das Virtualisieren der ersten Mobilfunkverbindung als WLAN-Verbindung das Einrichten eines mobilen Hotspots am Benutzergerät für die erste Mobilfunkverbindung, das Bereitstellen einer WLAN-Schnittstelle für den mobilen Hotspot zur Verwendung durch einen Netzwerkprotokollstapel, der am Benutzergerät in Verbindung mit dem zweiten Abonnement ausgeführt wird, und wobei der eine oder die mehreren Prozesse mit einem zweiten Mobilfunkbetreiber unter Verwendung eines Datenpfads kommunizieren, der die WLAN-Schnittstelle und die erste Mobilfunkverbindung umfasst. Das Verfahren kann ferner das Einrichten eines sicheren Tunnels mit dem zweiten Mobilfunknetzbetreiber über die WLAN-Schnittstelle und die erste Mobilfunkverbindung für einen oder mehrere Prozesse umfassen. In einigen Implementierungen umfasst das Bereitstellen der WLAN-Schnittstelle das Bereitstellen der WLAN-Schnittstelle als ein Satz einer oder mehrerer Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) für ein Betriebssystem, das am Benutzergerät ausgeführt wird.
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Das Verfahren kann auch das Überwachen, an dem Benutzergerät, zumindest eines Parameters der Mobilfunksignalqualität der ersten Mobilfunkverbindung umfassen und das Ermitteln, an dem Benutzergerät, zumindest eines Parameters der gleichwertigen WLAN-Signalqualität für einen virtuellen WLAN-Zugangspunkt, der die erste Mobilfunkverbindung darstellt, basierend auf dem zumindest einen Parameter der Mobilfunksignalqualität. Das Verfahren kann ferner das Überwachen eines WLAN-Modems des Benutzergeräts umfassen, um einen oder mehrere zweite WLAN-Zugangspunkte zu identifizieren, die für eine Verbindung mit dem Benutzergerät verfügbar sind, das Ermitteln zumindest eines WLAN-Signalqualitätsparameters jedes der identifizierten einen oder mehreren zweiten WLAN-Zugangspunkte, Auswählen eines der einen oder mehreren zweiten WLAN-Zugangspunkte oder des virtuellen WLAN-Zugangspunkts zum Einrichten einer WLAN-Verbindung für das Benutzergerät basierend auf den WLAN-Signalqualitätsparametern des einen oder der mehreren zweiten WLAN-Zugangspunkte und dem zumindest einen gleichwertigen WLAN-Signalqualitätsparameter für den virtuellen WLAN-Zugangspunkt, und wobei das Virtualisieren der ersten Mobilfunkverbindung als die WLAN-Verbindung das Virtualisieren der ersten Mobilfunkverbindung in Reaktion auf das Auswählen des virtuellen WLAN-Zugangspunkts zum Einrichten der WLAN-Verbindung umfasst. Das Verfahren kann auch das Anzeigen einer grafischen Darstellung des zumindest einen gleichwertigen WLAN-Signalqualitätsparameters auf einem Anzeigebildschirm des Benutzergeräts umfassen.
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In einigen Implementierungen umfasst das Virtualisieren der ersten Mobilfunkverbindung als WLAN-Verbindung das Virtualisieren der ersten Mobilfunkverbindung als WLAN-Verbindung in Reaktion auf zumindest eines der Folgenden: das Benutzergerät ist nicht in der Lage, eine zweite Mobilfunkverbindung mit einem zweiten Mobilfunknetzbetreiber unter Verwendung des zweiten Abonnements einzurichten; oder die Verwendung der zweiten Mobilfunkverbindung durch den einen oder mehrere Prozesse ist aus Gründen des Energieverbrauchs nicht praktikabel. Ferner ist in einigen Implementierungen die erste Mobilfunkverbindung eine Mobilfunkverbindung, die unter Nutzung von zumindest eines der Folgenden eingerichtet wurde: einer Long-Term-Evolution-(LTE)-Funkgeräts-Technologie (RAT), einer Funkzugangstechnologie der fünften Generation (5G NR), einer Global-System-for-Mobility-(GSM)-Funkzugangstechnologie und einer Universal-Mobile-Telecommunications-System-(UMTS)-Funkzugangstechnologie, und die WLAN-Verbindung ist eine drahtlose Verbindung, die unter Nutzung von zumindest einem der Folgenden eingerichtet wurde: einer WiFi-Funkzugangstechnologie, einer Bluetooth-Funkzugangstechnologie und einer Ultra-Wide-Band-Funkzugangstechnologie.
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Gemäß noch einem anderen Aspekt umfasst ein Benutzergerät ein Hochfrequenz (HF)-Modem, das für die drahtlose Kommunikation mit zumindest einem Mobilfunknetzbetreiber konfiguriert ist, ein WLAN-Modem, das für die drahtlose Kommunikation mit zumindest einem WLAN-Zugangspunkt konfiguriert ist, und einen mit dem HF-Modem und dem WLAN-Modem gekoppelten Prozessor. Das Benutzergerät umfasst ferner zumindest einen Speicher, in dem ausführbare Anweisungen gespeichert sind, wobei die ausführbaren Anweisungen konfiguriert sind, zumindest eines von dem Prozessor und dem HF-Modem zu manipulieren, um eine erste Mobilfunkverbindung mit einem ersten Mobilfunknetzbetreiber basierend auf einem ersten Abonnement, das durch eine erste Teilnehmeridentität dargestellt wird, einzurichten; und die erste Mobilfunkverbindung als eine WLAN-Verbindung zur Verwendung durch einen oder mehrere Prozesse zu virtualisieren, die durch den Prozessor für ein zweites Abonnement, das durch eine zweite Teilnehmeridentität dargestellt wird, ausgeführt werden. In einigen Implementierungen umfassen die ausführbaren Anweisungen zum Manipulieren zumindest eines von dem Prozessor oder dem HF-Modem, um die erste Mobilfunkverbindung als die WLAN-Verbindung zu virtualisieren, ausführbare Anweisungen zum Manipulieren zumindest eines von dem Prozessor oder dem HF-Modem, um einen mobilen Hotspot an dem Benutzergerät für die erste Mobilfunkverbindung einzurichten, Bereitstellen einer WLAN-Schnittstelle für den mobilen Hotspot zur Verwendung durch einen Netzwerkprotokollstapel, der an dem Benutzergerät in Verbindung mit dem zweiten Abonnement ausgeführt wird, und wobei der eine oder die mehreren Prozesse mit einem zweiten Mobilfunknetzbetreiber unter Nutzung eines Datenpfads kommunizieren sollen, der die WLAN-Schnittstelle und die erste Mobilfunkverbindung umfasst. In einigen Ausführungsformen umfassen die ausführbaren Anweisungen ferner ausführbare Anweisungen, um zumindest entweder den Prozessor oder das HF-Modem so zu manipulieren, dass für den einen oder die mehreren Prozesse ein sicherer Tunnel mit dem zweiten Mobilfunknetzbetreiber über die WLAN-Schnittstelle und die erste Mobilfunkverbindung eingerichtet wird. In einigen Ausführungsformen wird die erste Mobilfunkverbindung als WLAN-Verbindung virtualisiert, in Reaktion darauf, dass eine zweite Mobilfunkverbindung mit einem zweiten Mobilfunknetzbetreiber, der das zweite Abonnement verwendet, entweder nicht verfügbar ist oder nicht verwendet werden kann. Noch weiter, umfasst das Benutzergerät in einigen Ausführungsformen ferner eine erste integrierte Schaltungs-(IC)-Kartenschnittstelle, die konfiguriert ist, eine erste IC-Karte zu empfangen, auf der eine Darstellung der ersten Teilnehmerkennung gespeichert ist, und eine zweite IC-Kartenschnittstelle, die konfiguriert ist, eine zweite IC-Karte zu empfangen, auf der eine Darstellung der zweiten Teilnehmerkennung gespeichert ist.
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In einigen Implementierungen umfassen die ausführbaren Anweisungen ferner ausführbare Anweisungen, um zumindest entweder den Prozessor oder das HF-Modem zu manipulieren, um zumindest einen Mobilfunksignalqualitätsparameter der ersten Mobilfunkverbindung zu überwachen und zumindest einen gleichwertigen WLAN-Signalqualitätsparameter für einen virtuellen WLAN-Zugangspunkt, der die erste Mobilfunkverbindung darstellt, basierend auf dem zumindest einen Mobilfunksignalqualitätsparameter zu ermitteln. Die ausführbaren Anweisungen können ferner ausführbare Anweisungen umfassen, um zumindest einen Prozessor oder das HF-Modem zu manipulieren, um ein WLAN-Modem des Benutzergeräts zu überwachen, um einen oder mehrere zweite WLAN-Zugangspunkte zu identifizieren, die zur Verbindung mit dem Benutzergerät verfügbar sind, um zumindest einen WLAN-Signalqualitätsparameter jedes der identifizierten einen oder mehreren zweiten WLAN-Zugangspunkte zu ermitteln, Auswählen eines des einen oder der mehreren zweiten WLAN-Zugangspunkte oder des virtuellen WLAN-Zugangspunkts zum Einrichten einer WLAN-Verbindung für das Benutzergerät basierend auf den WLAN-Signalqualitätsparametern des einen oder der mehreren zweiten WLAN-Zugangspunkte und dem zumindest einen gleichwertigen WLAN-Signalqualitätsparameter für den virtuellen WLAN-Zugangspunkt, wobei die erste Mobilfunkverbindung als die WLAN-Verbindung in Reaktion auf die Auswahl des virtuellen WLAN-Zugangspunkts zum Einrichten der WLAN-Verbindung virtualisiert wird. Das Benutzergerät kann daher einen Anzeigebildschirm umfassen, der so konfiguriert ist, dass er eine grafische Darstellung des zumindest einen gleichwertigen WLAN-Signalqualitätsparameters anzeigt.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird von Fachleuten auf dem Gebiet durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, zudem können ihre zahlreichen Merkmale und Vorteile hierdurch verdeutlicht werden. Die Verwendung der gleichen Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen zeigt ähnliche oder identische Elemente an.
- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein zelluläres Mobilfunksystem veranschaulicht, in dem gemäß einigen Ausführungsformen ein Benutzergerät (UE) mit Mobilfunk-zu-WLAN-Virtualisierung eingesetzt wird.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das einen virtualisierten Datenpfad in dem zellulären Mobilfunksystem von 1 veranschaulicht.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration des UE aus 1 und 2 gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
- 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Virtualisierungs-Engine des UE aus 1-3 gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
- 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren für die Mobilfunk-zu-WLAN-Virtualisierung in einem UE gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
- 6 ist ein Diagramm, das einen exemplarischen Anwendungsfall des UE von 1-4 in einem Roaming-Szenario gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
- 7 ist ein Diagramm, das einen exemplarischen Anwendungsfall des UE von 1-4 in einem Registrierungsszenario gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Zwar können drahtlose Kommunikationsgeräte mehrere separate Teilnehmerverbindungen unterstützen, doch sind diese Teilnehmerverbindungen normalerweise isoliert, sodass die lokalen Dienste, die mit einem Abonnement assoziiert sind, normalerweise nicht ohne weiteres auf einen Datenpfad zugreifen und diesen nutzen können, der von einem anderen Abonnement eingerichtet wurde. Zur Veranschaulichung, unterstützen viele Mobilfunknetzbetreiber Voice-over-Internet-Protokoll-(VoIP)-Dienste, bei denen ein Telefongespräch zumindest teilweise über eine Datenverbindung zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Mobilfunknetzbetreiber geführt werden kann. Wenn jedoch ein herkömmliches drahtloses Kommunikationsgerät nicht in der Lage ist, eine ausreichende Datenverbindung über eine erste SIM-Karte einzurichten (oder der Benutzer aus verschiedenen Gründen nicht gewillt ist, die über die erste SIM-Karte eingerichtete Datenverbindung zu verwenden), das drahtlose Kommunikationsgerät jedoch über eine ausreichende Datenverbindung mit einem anderen Betreiber verfügt, der eine zweite SIM-Karte verwendet, kann das herkömmliche drahtlose Kommunikationsgerät normalerweise die mit der zweiten SIM-Karte assoziierte Datenverbindung nicht verwenden, um einen VoIP-Anruf basierend auf der mit der ersten SIM-Karte assoziierten Teilnehmerkennung einzurichten oder zu unterstützen. Messaging-, Präsenz- und andere IP-Multimedia-Subsystem (IMS)-Dienste können ebenfalls nicht die Datenverbindung nutzen, die in herkömmlichen drahtlosen Kommunikationsgeräten durch ein separates Abonnement bereitgestellt wird.
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Die vorliegende Offenbarung beschreibt Ausführungsformen von Systemen und Verfahren zur Erleichterung der Verwendung einer Mobilfunkverbindung, die unter Verwendung einer ersten Teilnehmeridentität an einem Endgerät zur Unterstützung von Sprach- oder Datendiensten hergestellt wird, die mit einer separaten zweiten Teilnehmeridentität an dem Endgerät verbunden sind, durch die Virtualisierung der Mobilfunkverbindung, sodass die Mobilfunkverbindung lokalen Prozessen, die an dem Endgerät für die zweite Teilnehmerkennung ausgeführt werden, als ein Zugangspunkt eines drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN) dargestellt wird. Dementsprechend können diese lokalen Prozesse diesen virtuellen WLAN-Zugangspunkt wie eine Verbindung mit einem tatsächlichen WLAN-Zugangspunkt nutzen, einschließlich der Kommunikation von Daten in Verbindung mit verschiedenen Diensten, die mit der zweiten Teilnehmeridentität assoziiert sind, beispielsweise Voice-over-WiFi (VoWiFi) oder andere VoIP-Dienste, Nachrichtendienste, Präsenzdienste und dergleichen.
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1 und 2 veranschaulichen ein Mobilfunksystem 100, das gemäß einigen Ausführungsformen die Virtualisierung einer Mobilfunkverbindung als WLAN-Zugangspunkt nutzt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Mobilfunksystem 100 ein Benutzergerät (UE) 102 und einen oder mehrere Mobilfunknetzbetreiber 104 (hierin der Kürze wegen als „Betreiber“ bezeichnet), die allgemein auch als „Mobilfunkbetreiber“, „Betreibernetzwerke“ oder einfach „Betreiber“ bezeichnet werden. Das UE 102 kann eine Vielzahl elektronischer drahtloser Kommunikationsvorrichtungen umfassen, wie z. B. ein Mobiltelefon, einen mobilfunkfähigen Tablet-Computer oder einen mobilfunkfähigen Notebook-Computer, ein Automobil oder ein anderes Fahrzeug, das Mobilfunkdienste einsetzt (z. B. für die Navigation, die Bereitstellung von Unterhaltungsdiensten, fahrzeuginterne mobile Hotspots usw.), und dergleichen. Jeder Betreiber 104 ist mit einem oder mehreren anderen Betreibern 104 über zumindest ein Paketdatennetz (PDN) 105, wie z. B. das Internet, über ein oder mehrere private miteinander verbundene Datennetze oder eine Kombination davon verbunden.
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Jeder Betreiber 104 umfasst ein Kernnetzwerk 106 und eine Vielzahl von Edge-Netzen oder Funkzugangsnetzen (RANs), die über eine Backhaul-Infrastruktur 108 verbunden sind, wie z. B. die Kernnetzwerke 106-1 und 106-2 und die Backhaul-Infrastrukturen 108-1 und 108-2 für die Betreiber 104-1 bzw. 104-2. Jedes Netzwerk umfasst eine Basisstation 110, wie z. B. die Basisstationen 110-1 und 110-2, die betreibbar sind, um drahtlos mit UEs innerhalb der Signalreichweite basierend auf einer oder mehreren Funkzugangstechnologien (RATs) zu kommunizieren. Beispiele für die Basisstation 110 umfassen beispielsweise eine NodeB (oder Base Transceiver Station (BTS)) für eine UMTS-RAT-Implementierung (Universal Mobile Telecommunications System) (auch bekannt als „3G“), eine erweiterte NodeB (eNodeB) für eine LTE-RAT-Implementierung (Long Term Evolution) des Third Generation Partnership Project (3GPP), eine 5G-NodeB („gNB“) für eine NR-RAT-Implementierung (New Radio) des 3GPP der fünften Generation (5G) und dergleichen. Wie auf dem Fachgebiet bekannt, fungieren die Basisstationen 110 als „Luftschnittstelle“, um drahtlose Hochfrequenz (RF)-Verbindungen mit UEs herzustellen, und diese drahtlosen Verbindungen (oder „Links“) dienen dann als Daten- und Sprachpfade zwischen den UEs und den Kernnetzwerken 106, um den UEs verschiedene Dienste bereitzustellen, einschließlich Sprachdienste über leitungsvermittelte Netze oder paketvermittelte Netze, Nachrichtenübermittlungsdienste wie z. B. Simple Messaging Service (SMS) oder Multimedia Messaging Service (MMS), Bereitstellung von Multimedia-Inhalten, Präsenzdienste und dergleichen.
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Im Allgemeinen basiert die Bereitstellung von Diensten durch einen Betreiber 104 für ein UE auf einem Abonnement; das heißt, die bestimmten Dienste, die der Betreiber 104 bereitstellt, und die Art und Weise, in der sie bereitgestellt werden, basieren auf einem Mobilfunkabonnement, das der Betreiber 104 für das entsprechende UE einrichtet. Jedes Mobilfunkabonnement ist normalerweise mit einer eindeutigen Teilnehmeridentität assoziiert, wobei das Format der internationalen Mobilfunkteilnehmeridentität (IMSI) ein häufig verwendetes Format für Teilnehmeridentitäten ist. In vielen Instanzen ist die Teilnehmeridentität aus Sicherheitsgründen in einer Chipkarte mit integrierter Schaltung (IC) verschlüsselt und ermöglicht es dem Benutzer, UEs zu wechseln und dabei dieselbe Teilnehmeridentität beizubehalten, indem er die IC-Karte aus einem UE entfernt und in ein anderes UE einsteckt. Beispiele für eine IC-Karte umfassen eine UICC-Karte (Universal Integrated Circuit Card) und insbesondere ein Teilnehmeridentitätsmodul (SIM). In anderen Instanzen wird die IC-Karte „virtualisiert“, indem die Teilnehmeridentitätsdaten und zugehörige Informationen an einem sicheren Speicherort im UE selbst gespeichert werden. Zur besseren Übersichtlichkeit werden Beispiele für Implementierungen der Teilnehmeridentität beschrieben, die auf einer SIM-Karte gespeichert und von dieser dargestellt wird. Die hierin beschriebenen Techniken sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt, und somit sind Bezugnahmen auf eine SIM-Karte für die Zwecke der Teilnehmeridentität auch auf andere Formen der Darstellung der Teilnehmeridentität anzuwenden, sofern nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird.
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Da die von einem Betreiber bereitgestellten Dienste teilnehmerspezifisch sind, werden in zumindest einer Ausführungsform des UE 102 zwei oder mehr Teilnehmeridentitäten eingesetzt, um den Zugang zu zwei oder mehr Betreibern zu erleichtern. In der veranschaulichten Ausführungsform ist diese Konfiguration mit mehreren Teilnehmeridentitäten für das UE 102 über zwei SIMs 112 implementiert: SIM 112-1 („SIM1“), stellt eine Teilnehmeridentität dar, die mit einem Abonnement des Betreibers 104-1 assoziiert ist, und SIM 112-2 („SIM2“) stellt eine Teilnehmeridentität dar, die mit einem Abonnement des Betreibers 104-2 assoziiert ist. Die SIMs 112-1 und 112-2 können beispielsweise als physische SIMs, virtuelle SIMs oder eine Kombination davon implementiert sein.
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Jede SIM 112 kann von dem UE 102 verwendet werden, um eine Mobilfunkverbindung mit dem entsprechenden Betreiber 104 basierend auf einer entsprechenden Funkzugangstechnologie (RAT) herzustellen. Beispiele für zellulare RATs umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, die bereits erwähnten 5G NR, LTE, Global System for Mobility (GSM) und UMTS sowie Single Carrier Radio Transmission Technology (1xRTT), Worldwide Interoperability for Microwave Access (Wi-MAX), Codemultiplex-Mehrfachzugriff (CDMA), Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff (TDMA), Evolution-Data Optimized (EV-DO) und dergleichen. In einigen Ausführungsformen nutzt das UE 102 einen SingleSIM-Modus, in dem nur eine einzelne SIM-Karte am UE 102 verwendet werden kann und ein Benutzer manuell zwischen den SIM-Karten 112 wechselt, um zwischen Mobilfunkverbindungen zu wechseln. In anderen Ausführungsformen nutzt das UE 102 einen Standby-Modus, wie z. B. Dual SIM Dual Standby (DSDS), bei dem eine einzelne HF-Ressource (z. B. HF-Transceiver und -Modem) von beiden SIMs 112 gemeinsam genutzt wird und bei dem das UE 102 über Zeitmultiplexing zwischen der Mobilfunkverbindung von SIM 112-1 und der Mobilfunkverbindung von SIM 112-2 wechselt. In noch anderen Ausführungsformen nutzt das UE 102 in einem dualen aktiven Modus, wie z. B. Dual SIM Dual Active (DSDA), bei dem jede SIM 112 ihre eigene separate HF-Ressource des UE 102 aufweist, wodurch beide Mobilfunkverbindungen gleichzeitig aktiv sein können.
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Während die Erleichterung der Verwendung mehrerer Teilnehmeridentitäten es dem UE 102 ermöglichen kann, sich mit zwei oder mehr Betreibern zu verbinden, kann in einigen Szenarien die Verwendung einer der Mobilfunkverbindungen unpraktikabel oder unmöglich sein. Beispielsweise könnte das UE 102 außerhalb des Luftschnittstellenbereichs der Basisstationen 110 eines Betreibers 104 wandern und dadurch verhindern, dass das UE 102 irgendeine Art von Mobilfunkverbindung mit diesem Betreiber 104 herstellt, oder die Signal- oder Verbindungsqualität einer Mobilfunkverbindung könnte ihre Nutzbarkeit durch das UE 102 einschränken. Als ein weiteres Beispiel könnte sich das UE 102 außerhalb des Bereichs befinden, der mit seinem primären oder „Heimat“-Betreiber assoziiert ist, und somit im Abdeckungsbereich eines sekundären Betreibers „roamen“, und die Roaming-Gebühren, die anfallen würden, wenn das UE 102 die Mobilfunkverbindung mit dem sekundären Betreiber zur Unterstützung von z. B. Sprachdiensten verwendet, könnten für den Benutzer unerschwinglich sein. In solchen Instanzen könnte es sich als vorteilhaft erweisen, wenn eine zufriedenstellende Mobilfunkverbindung, die für ein Abonnement eingerichtet wurde, zur Unterstützung von Diensten verwendet werden könnte, die von dem Anbieter bereitgestellt werden, der mit dem anderen Abonnement assoziiert ist. Bei herkömmlichen UEs verhindert die enge Kopplung zwischen Teilnehmer, dem Software-Stack im UE, der mit dem Teilnehmer assoziiert ist, und der Unterstützung von Diensten durch den Betreiber basierend auf der Teilnehmeridentität eine solche übergreifende gemeinsame Nutzung einer Mobilfunkverbindung.
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Allerdings erleichtert in zumindest einer Ausführungsform das UE 102 des Mobilfunksystems 100 die Nutzung einer Mobilfunkverbindung mit einem Betreiber auf der Grundlage eines Abonnements zum Bereitstellen von Diensten für das UE 102 für Prozesse, die an dem UE 102 in Verbindung mit einem anderen Abonnement durch die Virtualisierung der Mobilfunkverbindung als Zugangspunkt (AP) eines drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN) ausgeführt werden. Beispiele für WLAN umfassen beispielsweise „WiFi“ (z. B. gemäß einem International Electrical and Electronics Engineer (IEEE) 802.11-Standard, wie z.B. IEEE 802.1 1a/b/g/n/ac), Wireless Personal Area Network (WPAN)-Protokolle, wie z.B. Bluetooth (TM) (z. B. Bluetooth 1.0, 1.2, 2.0, 2.1, 3.0, 4.0, 5.0 usw.), Nahfeldkommunikation (NFC), Ultra-Breitband (UWB) und dergleichen. Alternativ kann sich in einigen Ausführungsformen, in denen das Mobilfunknetz ein 5G NR-konformes Zugangsnetz ist, WLAN auf das beziehen, was in der 5G NR-Spezifikation allgemein als nicht vertrauenswürdiges Nicht-3GPP-Zugangsnetz identifiziert wird, wohingegen sich in solchen Ausführungsformen der Begriff „Mobilfunk“ auf das bezieht, was in der 5G NR-Spezifikation allgemein als vertrauenswürdiges 3GPP-Zugangsnetz identifiziert wird. Ist eine geeignete Mobilfunkverbindung mit einem Abonnement verfügbar, richtet das UE 102 dann eine WLAN-Schnittstelle zu diesem virtualisierten WLAN ein und stellt die WLAN-Schnittstelle den Prozessen, die mit dem anderen Abonnement assoziiert sind, zur Verwendung so dar, als wäre sie eine WLAN-Schnittstelle für einen tatsächlichen WLAN-AP, mit dem das UE 102 verbunden ist.
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Zur Veranschaulichung zeigt 1 ein Beispiel, bei dem eine Mobilfunkverbindung 114-1 zwischen dem UE 102 und dem Betreiber 104-1, der die SIM 112-1 verwendet, „beeinträchtigt“ ist, während eine Mobilfunkverbindung 114-1 zwischen dem UE und dem Betreiber 104-2, der die SIM 112-2 verwendet, für Datenverbindungszwecke „zufriedenstellend“ ist. In diesem Kontext ist die Mobilfunkverbindung 114 insofern beeinträchtigt, als sie entweder gar nicht existiert (d. h. es gibt keine Mobilfunkverbindung), eine unzureichende Datenbandbreite oder Signalintegrität aufweist oder die Verwendung der Mobilfunkverbindung 114-1 durch den Benutzer zu erhöhten oder übermäßigen Nutzungsgebühren oder Energieverbrauch und dergleichen führen würde. Umgekehrt ist eine zufriedenstellende Mobilfunkverbindung in diesem Kontext eine Mobilfunkverbindung mit einer Signalstärke, einer Bandbreite und einem Nutzungsabrechnungsschema, das für den Benutzer als zufriedenstellend angesehen wird. Dementsprechend richtet das UE 102 in zumindest einer Ausführungsform einen mobilen Hotspot (MHS) für die zufriedenstellende Mobilfunkverbindung 114-2 ein, virtualisiert den MHS als virtuellen WLAN-Zugangspunkt (AP) 116 und stellt eine WLAN-Schnittstelle für den virtuellen WLAN-AP 116 als WLAN-Kandidatenschnittstelle zur Verwendung durch die Prozesse dar, die mit der SIM 112-1 assoziiert sind. Es können auch ein oder mehrere tatsächliche WLAN AP 118 vorhanden und für eine Verbindung mit dem UE 102 verfügbar sein. Das UE 102 wählt dann einen WLAN-AP aus einem oder mehreren WLAN-AP-Kandidaten, einschließlich des virtuellen WLAN-AP 116, basierend auf einer Vielzahl von Kriterien aus, stellt eine drahtlose Verbindung mit dem ausgewählten WLAN-AP her und kann dann die vom ausgewählten WLAN-AP bereitgestellte erweiterbare Netzwerkverbindung nutzen, um einen Datenpfad zu einem oder mehreren Zielnetzen, wie z. B. dem PDN 105 oder dem Kernnetzwerk 106-1 des Betreibers 104-1, einzurichten, der von den mit der SIM 112-1 assoziierten lokalen Prozessen im UE 102 genutzt wird.
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Für den Fall, dass es sich bei dem ausgewählten WLAN-AP um einen tatsächlichen WLAN-AP 118 handelt, kann das Herstellen und Verwenden der drahtlosen Verbindung mit dem tatsächlichen WLAN-AP 118 gemäß einer von einer Vielzahl bekannter oder geschützter Techniken ausgeführt werden. Für den Fall, dass es sich bei dem ausgewählten WLAN-AP um den virtuellen WLAN-AP 116 handelt, wird das UE 102 jedoch so betrieben, dass es den virtuellen WLAN-AP 116 als typischen WLAN-AP darstellt. Das heißt, in zumindest einer Ausführungsform wird die Tatsache, dass es sich bei dem virtuellen WLAN AP 116 tatsächlich um eine Mobilfunkverbindung handelt, vor den lokalen Prozessen des UE 102, die mit der SIM 112-1 assoziiert sind, verschleiert. Daher ist die zwischen dem UE 102 und dem virtuellen WLAN AP 116 eingerichtete „drahtlose Verbindung“ in Wirklichkeit ein Datenpfad im UE 102 zwischen den lokalen Prozessen, die mit der SIM 112-1 assoziiert sind, dem Software-Stack, der mit der SIM 112-2 assoziiert ist, und der Basisstation 110-2 des Betreibers 104-2.
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2 veranschaulicht ein Beispiel für diese Virtualisierung einer Mobilfunkverbindung als WLAN-AP in einem Mobilfunksystem 100 gemäß einigen Ausführungsformen. In diesem dargestellten Beispiel wählt das UE 102 den virtuellen WLAN-AP 116 aus, der die Mobilfunkverbindung 114-2 (1) verschleiert, und stellt aus Sicht des mit der SIM 112-1 assoziierten Software-Stacks eine (virtuelle) WLAN-Verbindung 202 mit dem virtuellen WLAN-AP 116 her. Der Software-Stack für SIM 112-1 richtet dann einen Datenpfad 204 zwischen dem UE 102 und dem Kernnetzwerk 106-1 ein, der sich über die Basisstation 110-2, die Backhaul-Infrastruktur 108-2 und das Kernnetzwerk 106-2 des Betreibers 104-2, das PDN 105 und das Kernnetzwerk 106-1 des Betreibers 104-1 erstreckt. Das Kernnetzwerk 106-1 des Betreibers 104-1 und die mit der SIM 112-1 assoziierten lokalen Prozesse können dann diesen Datenpfad 204 nutzen, um gemäß den vom Betreiber 104-1 angebotenen Abonnements in Verbindung mit der durch die SIM 112-1 dargestellten Teilnehmeridentität verschiedene Dienste bereitzustellen.
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Als ein Beispiel kann der Software-Stack für SIM 112-1 einen sicheren Tunnel zwischen dem UE 102 und dem Kernnetzwerk 106 über den Datenpfad 204 einrichten, sodass beispielsweise ein entwickeltes Paketdaten-Gateway (ePDG)-Protokoll oder ein vertrauenswürdiges Wi-Fi-Zugangsgateway (TWAG) verwendet wird, um einen IP-Sicherheitstunnel (IPSec) zwischen dem UE 102 und einem ePDG-fähigen Paketdaten-Netzwerk-Gateway (P-GW) (nicht gezeigt) am Rande des Kernnetzwerkes 106-1 einzurichten. Mit diesem sicheren Tunnel kann der Betreiber 104-1 des UE 102 teilnehmerbasierte Dienste über den sicheren Tunnel bereitstellen. Zur Veranschaulichung, VoWiFi und andere VoIP-Dienste emulieren die leitungsbasierte Telefonie, indem sie es einem UE ermöglichen, ein Telefongespräch über ein paketvermitteltes Netz aufzubauen und zu führen. In diesen Instanzen kann der Betreiber 104-1 derartige VoIP-Dienste für den mit der SIM 112-1 assoziierten Software-Stack über die Mobilfunkverbindung 114-2 mit dem Betreiber 104-2 bereitstellen, und dies in einer Weise, in der jeder Telefonanruf in Verbindung mit der Telefonnummer oder einer anderen einheitlichen Ressourcen-Kennung (URI), die mit der SIM 112-1 assoziiert ist, verbunden und durchgeführt wird, auch wenn der für den Telefonanruf verwendete Datenpfad über eine Mobilfunkverbindung mit einem anderen Betreiber erfolgt; das heißt, dem Betreiber 104-2. Diese Dienste können auch andere IP Multimedia Subsystem (IMS)-Dienste umfassen, wie SMS, MMS oder andere Nachrichtenübermittlungsdienste, die in Verbindung mit der durch SIM 112-1 dargestellten Teilnehmeridentität bereitgestellt werden, Video-over-IP in Verbindung mit dem Abonnement für die durch SIM 112-1 dargestellte Teilnehmeridentität und dergleichen.
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3 veranschaulicht eine exemplarische Hardwarekonfiguration für das UE 102 zur Unterstützung der Mobilfunk-zu-WLAN-Virtualisierung gemäß einigen Ausführungsformen. In dem dargestellten Beispiel umfasst das UE 102 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder einen anderen allgemeinen Prozessor 302, einen Systemspeicher 304, eine WLAN-Ressource 306 und eine HF-Ressource 308. Die WLAN-Ressource 306 umfasst ein WLAN-Modem 310, einen WLAN-Sendeempfänger 312 und zumindest eine WLAN-Antenne 315, die für die HF-Signalisierung und Signalverarbeitung in einem oder mehreren Frequenzbändern geeignet ist, die normalerweise mit WLAN-RATs assoziiert sind. Ebenso umfasst die HF-Ressource 308 ein HF-Modem 316, einen HF-Sendeempfänger 318 und zumindest eine HF-Antenne 319, die für HF-Signalisierung und Signalverarbeitung in Frequenzbändern geeignet ist, die mit Mobilfunk-RATs assoziiert sind. Das HF-Modem 316 umfasst einen Basisbandprozessor 322 und einen Speicher 324, der zum Beispiel einen Flash-Speicher, einen nicht-flüchtigen Direktzugriffsspeicher (NVRAM) oder einen anderen nicht-flüchtigen Speicher, ein statisches DRAM (SRAM) oder ein dynamisches RAM (DRAM) oder einen anderen flüchtigen Speicher oder eine Kombination davon umfassen kann. Das WLAN-Modem 310 kann ähnlich wie das HF-Modem 316 mit einem WLAN-Protokollstapel konfiguriert werden, der durch einen Prozessor oder ein anderes Verarbeitungselement ausgeführt wird. Das HF-Modem 316 ist mit zwei oder mehr SIM-Schnittstellen (IFs) 326 gekoppelt, wie z. B. SIM1 IF 326-1 und SIM2 IF 326-1 zum Empfangen und Verbinden mit SIMs 112-1 bzw. 112-2. Da eine oder beide SIMs 112-1 oder 112-2 als virtuelle SIM („eSIM“) implementiert werden können, kann die entsprechende SIM-Schnittstelle 326 zum Beispiel den sicheren Speicherort in dem UE 102 darstellen, in dem die Teilnehmeridentität und assoziierte Informationen gespeichert sind, die durch die virtuelle SIM dargestellt werden. Zu beachten ist, dass in der gezeigten Ausführungsform das UE 102 so konfiguriert ist, dass es entweder einen einzelnen SIM-Modus oder einen DSDM-Modus unterstützt, in dem die HF-Ressource 308 zwischen den SIM-Karten 112-1 und 112-2 über Zeitmultiplexing geteilt wird, wenn jede SIM-Karte 112 eine bestehende Mobilfunkverbindung aufweist. In anderen Ausführungsformen kann das UE 102 so konfiguriert sein, dass es einen Dual-SIM-Dual-Active-(DSDA)-Modus mit einer separaten Instanz der HF-Ressource 308 für jede SIM 112 unterstützt, sodass Mobilfunkverbindungen für beide SIMs 112-1 und 112-2 gleichzeitig aktiv sein können. Ferner versteht es sich, dass das UE 102 eine Anzahl an zusätzlichen Komponenten umfassen kann, die in 3 der Einfachheit halber weggelassen wurden, beispielsweise eine oder mehrere Anzeigen, einen oder mehrere Touchscreens, Tastaturen, Mäuse, Touchpads, Mikrofone, Lautsprecher und andere Benutzereingabe/ausgabegeräte, einen oder mehrere Sensoren, Batterien oder andere Stromquellen, grafische Verarbeitungseinheiten (GPUs) oder andere Koprozessoren und dergleichen.
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In einer allgemeinen operativen Übersicht führt der allgemeine Prozessor 302 ausführbare Anweisungen von einem Softwarestapel aus, der ein Betriebssystem (OS) 330 (auch allgemein als „Kernel“ bezeichnet) und eine oder mehrere Benutzersoftwareanwendungen 331 umfasst, und der ferner die Protokollstapel umfassen kann, die von den Prozessoren des HF-Modems 316 und des WLAN-Modems 310 ausgeführt werden. Das OS 330 verwaltet durch Manipulation des Prozessors 302 die allgemeine Operation der verschiedenen Hardwarekomponenten des UE 102 sowie zur Unterstützung der Ausführung der einen oder mehreren Benutzersoftwareanwendungen 331, wobei die ausführbaren Anweisungen, die das OS 330 und die Benutzersoftwareanwendung 331 darstellen, normalerweise aus dem Systemspeicher 304 zur Ausführung durch den allgemeinen Prozessor 302 abgerufen werden. Während der Ausführung können ein oder mehrere Prozesse des OS 330 oder der Benutzersoftwareanwendung 331 versuchen, drahtlos mit einer Komponente im Mobilfunksystem 100 (1) zu kommunizieren, wie z. B. mit einem Server, einem Gateway, einem anderen UE und dergleichen, wobei diese Prozesse hierin als „lokale Prozesse“ bezeichnet werden.
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Für den Fall, dass ein lokaler Prozess eine Mobilfunkverbindung verwenden möchte, koordiniert sich das OS 330 mit dem HF-Modem 316, um eine Mobilfunkverbindung mit einem entsprechenden Betreiber 104 basierend auf dem über die entsprechende SIM 112 bereitgestellten Abonnement bei diesem Betreiber einzurichten. Zu diesem Zweck speichert der Speicher 324 des HF-Modems 316 einen Protokollstapel 328 für jede Teilnehmeridentität (z. B. Protokollstapel 328-1 und 328-2 für SIMs 112-1 bzw. 112-2), wobei jeder Protokollstapel 328 ausführbare Anweisungen speichert, die, bei Ausführung durch den Basisbandprozessor 322, den Basisbandprozessor 322 manipulieren, um verschiedene Operationen gemäß einem Funkzugangstechnologie (RAT)-Protokoll oder einem anderen Kommunikationsprotokoll auszuführen, das mit der Luftschnittstelle assoziiert ist, die von der Basisstation 110 (1) des Betreibers 104 bereitgestellt wird, zu dem die HF-Ressource 308 versucht, eine Kommunikationsverbindung herzustellen. Wie allgemein bekannt, sind solche Operationen normalerweise mit den unteren Schichten eines Netzwerkprotokolls assoziiert, wie z. B. mit einigen oder allen physischen, Datenverbindungs- und Netzwerkschichten, während das OS 330 und die Benutzersoftwareanwendung 331 die höheren Schichten des Netzwerkprotokolls unterstützen, beispielsweise die Transport-, Sitzungs-, Präsentations- und Anwendungsschichten. Ebenso koordiniert das OS 330 für den Fall, dass der lokale Prozess eine WLAN-Verbindung verwenden möchte, das WLAN-Modem 310, um verfügbare WLAN-APs zu identifizieren, und stellt, sofern zumindest ein geeigneter WLAN-AP verfügbar ist, eine WLAN-Verbindung mit einem geeigneten WLAN-AP her, wobei ein WLAN-Protokollstapel, der mit dem entsprechenden RAT assoziiert ist, und ein entsprechender übergeordneter Protokollstapel verwendet werden, der vom OS 330 bereitgestellt wird.
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In einigen Situationen kann ein lokaler Prozess, der einen von dem assoziierten Betreiber 104 bereitgestellten Dienst verwendet, versuchen, den Dienst über eine WLAN-Verbindung anstelle einer Mobilfunkverbindung mit dem assoziierten Betreiber zu unterstützen. Ein solches Beispiel ist VoWiFi (auch allgemein als WiFi Calling (WFC) bezeichnet), bei dem eine Telefoniesitzung zwischen einem lokalen Sprachtelefonieprozess am UE und dem Betreiber 104 unter Nutzung eines Datenpfads (z. B. Datenpfad 204, 2) eingerichtet wird, der sich über eine WLAN-Verbindung zwischen dem UE 102 und einem entsprechenden WLAN AP erstreckt. In solchen Instanzen wird das OS 330 betrieben, um dem lokalen Prozess und anderen Softwarekomponenten des Softwareschnittstelle, die mit dem Abonnement assoziiert sind, eine WLAN-Schnittstelle (z. B. eine wlan0()-Schnittstelle in einem Linux-basierten Betriebssystem) zu präsentieren. Die WLAN-Schnittstelle umfasst normalerweise eine oder mehrere Anwendungsprogrammierschnittstellen (API) zur Verwendung durch die verschiedenen Softwareprozesse des UE 102 zum Verwalten der Übertragung von Daten, Steuerung und anderen Signalen zwischen dem lokalen Prozess und dem WLAN-Modem 310 und der entsprechenden WLAN-Verbindung.
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Sowohl WLAN-Verbindungen als auch Mobilfunkverbindungen stellen die Möglichkeit bereit, Datenpfade zur Unterstützung verschiedener Dienste einzurichten. Allerdings kann in einem herkömmlichen UE der lokale Prozess eines Abonnements normalerweise nicht auf die für ein anderes Abonnement eingerichtete Mobilfunkverbindung zugreifen. Im Gegensatz dazu erleichtert das UE 102 in zumindest einer Ausführungsform die Verwendung der Mobilfunkverbindung für ein Abonnement zur Unterstützung von Diensten für ein anderes Abonnement durch Virtualisierung der Mobilfunkverbindung eines Abonnements als WLAN-AP, der dann als WLAN-Schnittstelle für ein anderes Abonnement behandelt werden kann. Dementsprechend implementiert der Softwarestapel des UE 102 in zumindest einer Ausführungsform eine Virtualisierungs-Engine (VE) 332, um die Einrichtung, Darstellung und Verwendung eines virtuellen WLAN-APs und seiner entsprechenden WLAN-Schnittstelle für eine Mobilfunkverbindung für Dienste zu verwalten, die nicht mit dem Abonnement assoziiert sind, das zum Einrichten der Mobilfunkverbindung verwendet wird.
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4 veranschaulicht die Virtualisierungs-Engine 332 und ihre Interaktion mit anderen Komponenten des UE 102 detaillierter gemäß einigen Ausführungsformen. Die Virtualisierungs-Engine 332 umfasst eine oder mehrere APIs und entsprechende ausführbare Anweisungen, die, wenn sie allein oder in Kombination mit entsprechenden ausführbaren Anweisungen eines oder mehreren des OS 330, der Benutzersoftwareanwendung 331 oder der Protokollstapel 328-1, 328-2 ausgeführt werden, einen oder mehrere des allgemeinen Prozessors 302, des HF-Modems 316 oder des WLAN-Modems 310 manipulieren, um die hierin beschriebene Funktionalität durchzuführen. Die Virtualisierungs-Engine 332 ist in zwei primäre Module unterteilt: ein Virtualisierungsmodul 402 und ein sekundäres Datenzugriffsmodul 404. Das sekundäre Datenzugriffsmodul 404 verfügt über eine Schnittstelle zu den Softwarestapeln 406 jeder der SIMs 112 (z. B. Softwarestapel 406-1 und Softwarestapel 406-2 für SIM 112-1 bzw. 112-2) und insbesondere über eine Schnittstelle zu den Protokollstapeln 328 dieser Softwarestapel 406, um die Telefoniezustände und andere Statusindikatoren von Mobilfunkverbindungen für eines oder beide der durch die SIMs 112-1 und 112-2 dargestellten Abonnements zu überwachen. Das sekundäre Datenzugangsmodul 404 meldet Statusaktualisierungen an das Virtualisierungsmodul 402, wie z. B. die Meldung, wenn eine Mobilfunkverbindung für ein Abonnement verfügbar wird oder wenn eine Mobilfunkverbindung nicht mehr verfügbar ist. Das sekundäre Datenzugriffsmodul 404 wird ferner betrieben, um verschiedene Parameter bezüglich einer verfügbaren Mobilfunkverbindung zu erhalten, einschließlich Signalstärkeparameter, Parameter zur Schätzung der Verbindungskapazität und dergleichen, und stellt diese Informationen dem Virtualisierungsmodul 402 bereit.
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Das Virtualisierungsmodul 402 bildet eine Schnittstelle mit dem sekundären Datenzugriffsmodul 404, dem WLAN-Modem 310 und einem WLAN-Protokollstapel 320, der im OS 330, dem WLAN-Modem 310 oder einer Kombination davon implementiert ist. Der WLAN-Protokollstapel 320 stellt den Satz von Softwareprozessen dar, die eine drahtlose Verbindung mit einem ausgewählten WLAN-AP über das WLAN-Modem 310 gemäß einem entsprechenden WLAN-RAT, wie z. B. einem WiFi/IEEE 802.11-RAT, einem Bluetooth-RAT, einem UWB-RAT und dergleichen, einrichten und verwalten. In einer allgemeinen Übersicht wird das Virtualisierungsmodul 402 betrieben, um eine Eingabe vom sekundären Datenzugriffsmodul 404 zu überwachen, um zu identifizieren, ob irgendwelche Mobilfunkverbindungen für die Virtualisierung als virtueller WLAN-AP 408 (eine Ausführungsform des virtuellen WLAN-AP 116, 1) zur Verfügung stehen, und wenn dies der Fall ist, die Signalqualitätsparameter der Mobilfunkverbindung umzuwandeln, um sie enger an die für WLAN-Verbindungen verwendeten Signalqualitätsparameter anzupassen. Ferner überwacht das Virtualisierungsmodul 402 eine Eingabe vom WLAN-Modem 310, um zu ermitteln, ob tatsächliche WLAN-APs verfügbar sind, und wenn ja, um deren jeweilige Signalqualitätsparameter zu ermitteln.
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Für den Fall, dass ein lokaler Prozess eines Betreibers 104, wie z. B. ein IMS-Protokollstapel 412 des Softwarestapels 406-1, die Absicht angibt, eine WLAN-Verbindung zu verwenden (z. B. wenn eine Mobilfunkverbindung mit diesem Betreiber 104 nicht verfügbar oder anderweitig gefährdet ist), oder in Reaktion auf einen anderen Auslöser, der den Bedarf für eine WLAN-Verbindung signalisiert, bewertet das Virtualisierungsmodul 402 die verfügbaren Kandidaten-WLAN-APs, die sowohl verfügbare tatsächliche WLAN-APs als auch verfügbare virtuelle WLAN-APs (z. B. virtueller WLAN-AP 408) umfassen, und wählt einen Kandidaten-WLAN-AP zur Verwendung beim Einrichten einer WLAN-Verbindung aus. Diese Auswahl kann basierend auf einer Anzahl an Kriterien erfolgen, einschließlich der angegebenen Signalqualitätsparameter der Kandidaten-WLAN APs (die für einen virtuellen WLAN AP 408 als ein oder mehrere „gleichwertige“ WLAN-Signalqualitätsparameter basierend auf einer Abbildung entsprechender Mobilfunk-Signalqualitätsindizes nachgebildet werden), einer Schätzung der Verbindungskapazität und dergleichen.
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Wenn ein tatsächlicher WLAN-AP ausgewählt wird, stellt das WLAN-Modem 310 eine WLAN-Verbindung mit dem ausgewählten WLAN-AP her, eine WLAN-Schnittstelle für die WLAN-Verbindung wird instanziiert, und die WLAN-Schnittstelle wird dem Softwarestapel 406, der mit dem Betreiber 104 assoziiert ist, für dessen Verwendung unter Nutzung einer Vielzahl von bekannten oder geschützten WLAN-zu-Mobilfunk-Unterstützungsprozessen dargestellt. Für den Fall, dass der virtuelle WLAN-AP 408 ausgewählt wird, betreibt das Virtualisierungsmodul 402 in Koordination mit dem WLAN-Protokollstapel 320 das Einrichten einer WLAN-Schnittstelle 410 für den virtuellen WLAN-AP 408 (d. h. für die als virtueller WLAN-AP 408 virtualisierte Mobilfunkverbindung) und stellt die WLAN-Schnittstelle 410 zur Verwendung durch den Softwarestapel 406 in der gleichen Weise dar, wie eine WLAN-Schnittstelle für einen tatsächlichen WLAN-AP verwendet werden würde - d. h. der virtuelle WLAN-AP 408 erscheint aus der Sicht des Softwarestapels 406 wie ein beliebiger anderer WLAN-AP. Dieser Prozess umfasst beispielsweise, dass das Virtualisierungsmodul 402 und der WLAN-Protokollstapel 320 eine Instanz eines mobilen Hotspots (MHS) 414 für die Mobilfunkverbindung einrichten, die WLAN-Schnittstelle 410 für die MHS-Instanz instanziieren und den WLAN-Protokollstapel 320 und die WLAN-Schnittstelle 410 entsprechend konfigurieren, wie z. B. durch Zuweisen einer IP-Adresse an die WLAN-Schnittstelle 410, Konfigurieren der WLAN-Schnittstelle 410 als gebührenpflichtige WLAN-Schnittstelle, sodass andere Prozesse daran gehindert werden, Daten und Bandbreite auf der Mobilfunkverbindung zu verbrauchen, und dergleichen. Zu diesem Zweck umfasst der WLAN-Protokollstapel 320 zusätzlich zu den herkömmlichen Schnittstellen und Funktionen, die in herkömmlichen WLAN-Protokollstapeln zu finden sind, in einigen Ausführungsformen ferner eine oder mehrere APIs oder andere Schnittstellen, die dem Virtualisierungsmodul 402 zur Verfügung stehen, um es dem Virtualisierungsmodul 402 zu ermöglichen, die tatsächlichen WLAN-APs zu überwachen, die Verbindung und Trennung des virtuellen WLAN-APs 408 auszulösen und die Signalstärke und andere Signalqualitätsindikatoren für die WLAN-Schnittstelle 410 basierend auf Eingaben des sekundären Datenzugriffsmoduls 404 bezüglich der aktuellen Signalqualität der dargestellten Mobilfunkverbindung zu aktualisieren.
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5 veranschaulicht ein exemplarisches Verfahren 500 zum Betreiben des UE 102 zum Einrichten und Verwenden einer Mobilfunkverbindung, die gemäß einigen Ausführungsformen als WLAN-Verbindung für einen anderen Teilnehmer virtualisiert ist. Das Verfahren 500 wird unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen des UE 102 beschrieben, die in den 1-4 beschrieben, ist jedoch nicht auf solche Konfigurationen beschränkt und kann stattdessen unter Nutzung der hierin bereitgestellten Richtlinien an eine beliebige Vielzahl von Konfigurationen eines UE mit mehreren Teilnehmern angepasst werden.
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Zur Veranschaulichung wird das Verfahren 500 in einem Beispielszenario beschrieben, in dem die Verwendung einer Mobilfunkverbindung 114-1 (1) mit dem Betreiber 104-1 unter Nutzung des mit der SIM 112-1 verbundenen Abonnements zur Unterstützung von Diensten, die von demselben Betreiber bereitgestellt werden, nicht praktikabel ist, beispielsweise weil keine ausreichende Mobilfunkverbindung hergestellt werden kann, die Kosten für die Nutzung der Mobilfunkverbindung für den Benutzer unannehmbar sind, die Nutzung der Mobilfunkverbindung übermäßig viel Leistung verbrauchen würde und dergleichen. Dementsprechend wird in diesem Beispielszenario die Mobilfunkverbindung mit dem Betreiber 104-2 unter Nutzung des mit der SIM 112-2 assoziierten Abonnements als Kandidat für die Virtualisierung als WLAN-AP betrachtet, der zur Unterstützung von Diensten verwendet werden kann, die nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem IMS-Protokollstapel 412 des Softwarestapels 406-1 für das mit der SIM 112-1 am UE 102 assoziierte Abonnement bereitgestellt werden. Daher wird in diesem Beispielszenario die Mobilfunkverbindung 114-1 (1) mit dem Betreiber 104-1 als „primäre Mobilfunkverbindung“ bezeichnet, da sie direkt mit dem Abonnement assoziiert ist, das mit den Diensten verbunden ist, die einen Datenpfad zur Verwendung suchen, und die Mobilfunkverbindung 114-2 ( 1) mit dem Betreiber 104-2 wird als „sekundäre Mobilfunkverbindung“ bezeichnet, da sie nicht direkt mit diesem Abonnement assoziiert ist.
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Dementsprechend wird das Verfahren 500 bei Block 502 in Reaktion auf ein Ermitteln, dass die primäre Mobilfunkverbindung nicht zufriedenstellend eingerichtet werden kann, oder in Reaktion auf ein Ermitteln, dass eine eingerichtete primäre Mobilfunkverbindung zwischen dem UE 102 und dem Betreiber 104-1 für den Benutzer zu teuer ist, zu viel Leistung verbraucht oder anderweitig beeinträchtigt ist, eingeleitet. In Reaktion darauf, ermittelt das Virtualisierungsmodul 402 der Virtualisierungs-Engine 332 bei Block 504, ob zumindest ein WLAN-Zugangspunkt verfügbar ist, um einen sekundären Datenpfad zwischen dem UE 102 und dem Betreiber 104-2 bereitzustellen. Zur Unterstützung dieses Ermittlungsprozesses überwacht das WLAN-Modem 310 bei Block 506 tatsächliche WLAN-APs (z. B. tatsächlicher WLAN-AP 118, 1), die für das UE 102 verfügbar sind, zum Beispiel über die Erkennung von Beacon-Frames, die von nahegelegenen WLAN-APs übertragen werden, ermittelt entsprechende aktuelle Signalqualitätsparameter und andere Fähigkeiten der identifizierten WLAN-APs und meldet diese Informationen an das Virtualisierungsmodul 402. Ebenso überwacht das sekundäre Datenzugriffsmodul 404 bei Block 508 periodisch, kontinuierlich oder anderweitig wiederholt die Konnektivität zwischen dem UE 102 und dem Edge-Netzwerk des Betreibers 104-2 und meldet den aktuellen Konnektivitätsstatus an das Virtualisierungsmodul 402. Zur Veranschaulichung verwendet das sekundäre Datenzugriffsmodul 404 in einer Ausführungsform eine API oder eine andere Schnittstelle mit dem Mobilfunknetz-Protokollstapel 328-2 für SIM 112-2, um aktuelle Signalparameter für die sekundäre Mobilfunkverbindung zu erhalten, einschließlich zum Beispiel eines Empfangssignalstärke-Indikator-(RSSI)-Werts, eines Referenzsignal-Empfangsqualität-(RSRQ)-Werts, eines Verbindungskapazitätsschätz-(LCE)-Werts und dergleichen.
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Zurückkehrend zu Block 504, wenn das Virtualisierungsmodul 402 ermittelt, dass ein geeigneter WLAN-AP nicht verfügbar ist (d. h. dass keine geeigneten tatsächlichen WLAN-APs verfügbar sind und die sekundäre Mobilfunkverbindung entweder nicht verfügbar ist oder für die Verwendung als Datenpfad in diesem Kontext nicht zufriedenstellend ist), dann signalisiert das Virtualisierungsmodul 402 bei Block 510 dem IMS-Protokollstapel 412, dass ein sekundärer Datenpfad für Prozesse, die von dem IMS-Protokollstapel 412 unterstützt werden, nicht zugänglich ist, und in Reaktion darauf unternimmt der IMS-Protokollstapel 412 entweder erneute Anstrengungen, die primäre Mobilfunkverbindung zur Unterstützung dieser Dienste zu verwenden, oder er signalisiert den lokalen Diensten, dass ein Datenpfad für ihre Verwendung nicht verfügbar ist.
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Wenn jedoch zumindest ein Kandidaten-WLAN-AP verfügbar ist, wählt das Virtualisierungsmodul 402 bei Block 512 einen Kandidaten-WLAN-AP zur Verwendung beim Einrichten eines sekundären Datenpfads aus. Wenn es mehr als einen Kandidaten-WLAN-AP gibt, kann der Auswahlprozess beispielsweise auf Überlegungen zur Signalqualität, zur Bandbreite oder zum Durchsatz, zu Jitter und Verzögerung und dergleichen basieren, abhängig von den Anforderungen des lokalen Dienstes, der durch den sekundären Datenpfad unterstützt werden soll. Daher verwendet das Virtualisierungsmodul 402 in zumindest einer Ausführungsform, um eine gleichwertigere Bewertung für den Fall bereitzustellen, dass die sekundäre Datenzugriffsverbindung verfügbar ist, um als virtueller WLAN-AP dargestellt zu werden, wie durch Block 514 dargestellt, die aktuellen Signalqualitätsinformationen für die sekundäre Datenzugriffsverbindung, wie sie von dem sekundären Datenzugriffsmodul 404 bereitgestellt werden (Block 508), um einen oder mehrere gleichwertige WLAN-Signalqualitätsparameter zu ermitteln, um einen WLAN-Signalqualitätsindikator für den virtuellen WLAN-AP 408 basierend auf der Mobilfunksignalqualität der sekundären Datenzugriffsverbindung zu imitieren. Wie oben beschrieben, kann das sekundäre Datenzugriffsmodul 404 einen oder mehrere der aktuellen RSSI-, RSRQ- oder LCE-Werte für die sekundäre Mobilfunkverbindung erhalten und aus diesen einen oder mehreren Werten einen oder mehrere entsprechende WLAN-Signalqualitätsindikatoren für den virtuellen WLAN-AP 408 ableiten. Als ein Beispiel nutzen WiFi-Protokolle normalerweise den RSSI-Wert (in Dezibel-Milliwatt oder dBm) einer WiFi-Funkverbindung mit einem möglichen Bereich von -100 dBm bis -50 dBm, um die WiFi-Funkverbindung als einen von einer Vielzahl von Stufen zu qualifizieren, die sich normalerweise aus „unbrauchbar“, „niedrige Qualität“, „mittlere Qualität“ oder „hohe Qualität“ zusammensetzen, wobei die Grenzen zwischen diesen verschiedenen Qualitätsstufen innerhalb des möglichen Bereichs implementierungsspezifisch sind. In diesem Beispiel kann das Virtualisierungsmodul 402 somit ein WLAN-gleichwertiges RSSI für die sekundäre Mobilfunkverbindung bestimmen, basierend auf einer Transformation des zellularen RSSI, wie es basierend auf einem oder beiden RSRQ oder LCE für die sekundäre Mobilfunkverbindung modifiziert wurde, und basierend auf diesem WLAN-gleichwertigen RSSI, das als Signalqualitätsdarstellung für den virtuellen WLAN-AP 408 verwendet wird, basierend auf spezifizierten Sub-Bereichen für verschiedene Qualitätsstufen.
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Wenn das Virtualisierungsmodul 402 den virtuellen WLAN-AP 408 zur Verwendung als sekundären Datenpfad auswählt, leitet das Virtualisierungsmodul 402 die Virtualisierung der sekundären Mobilfunkverbindung als WLAN-AP ein, indem es einen mobilen Hotspot (MHS) am UE 102 für die sekundäre Mobilfunkverbindung zum Block 516 instanziiert oder anderweitig einrichtet. Dieser Prozess kann beispielsweise umfassen, dass dem MHS eine MAC-Adresse (Media Access Control) zugewiesen wird, dass dem MHS ein Service Set Identifier (SSID) zugewiesen wird, dass alle vom MHS zu verwendenden Authentifizierungs- oder Verschlüsselungsverfahren ausgewählt werden und dass basierend auf diesen Informationen ein AP-Profil für den MHS konfiguriert wird. Der Prozess kann ferner das Einrichten eines sicheren Tunnels zwischen dem UE 102 und der Basisstation 110-2 über die sekundäre Mobilfunkverbindung umfassen. Wenn das MHS eingerichtet ist, signalisiert das Virtualisierungsmodul 402 bei Block 518 dem WLAN-Protokollstapel 320, den virtuellen WLAN-AP 408 für die sekundäre Datenverbindung zu aktivieren.
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In vielen Implementierungen ist das OS 330 oder die assoziierte Anwendung so konfiguriert, dass die Signalqualität einiger oder aller drahtlosen Verbindungen, die zur Zeit am UE 102 zur Verfügung stehen, grafisch dargestellt wird. Zur Veranschaulichung und unter kurzer Bezugnahme auf 2 stellt das OS 330 eine grafische Darstellung 206 zum Anzeigen auf einem Anzeigebildschirm 208 des UE 102 bereit, wobei die grafische Darstellung 206 die aktuelle Signalqualität der primären Mobilfunkverbindung visuell veranschaulicht, einschließlich beispielsweise eines Namens für den Betreiber (z. B. „OP1“), des RAT-Typs für die primäre Mobilfunkverbindung (z. B. „LTE“) und einer Reihe von Balken, die die aktuelle Verbindungsqualität grafisch darstellen. Daher kann, wenn der virtuelle WLAN-AP 408 instanziiert und für die Verbindung ausgewählt wird, die sekundäre Mobilfunkverbindung ebenfalls auf dem Anzeigebildschirm 208 als grafische Darstellung 210 dargestellt werden, die ebenfalls einen Namen für den Betreiber (z. B. „OP2“), den Verbindungs-RAT-Typ (virtualisiert als „WiFi“-Verbindung, obwohl es sich tatsächlich um eine Mobilfunkverbindung handelt) und eine Reihe von Balken darstellt, die die aktuelle Verbindungsqualität grafisch darstellen, die aus der imitierten gleichwertigen WLAN-Signalqualität ermittelt wird, die aus den überwachten Signalparametern für die sekundäre Mobilfunkverbindung ermittelt wird.
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Nach der Aktivierung des virtuellen WLAN-AP 408 bei Block 518 stellt der WLAN-Protokollstapel 320 bei Block 520 die WLAN-Schnittstelle 410 für den eingerichteten MHS dem IMS-Protokollstapel 412 dar, und der IMS-Protokollstapel 412 beginnt mit der Verwendung der WLAN-Schnittstelle 410 für die drahtlose Datenübertragung zum und vom UE 102 über die sekundäre Mobilfunkverbindung mit dem Betreiber 104-2 im Namen eines oder mehrerer lokaler Dienste, die mit dem Abonnement des Betreibers 104-1 assoziiert sind, das mit der SIM 112-1 verbunden ist. In zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei den durch den IMS-Protokollstapel 412 ermöglichten Diensten um Dienste, die von dem Betreiber 104-1 bereitgestellt werden, und somit nutzt der Protokollstapel 328-1 für die SIM 112-1 die sekundäre Mobilfunkverbindung, um einen sekundären Datenpfad zu dem Betreiber 104-2 einzurichten, wie z. B. durch Einrichten des Datenpfads 204 (2), der sich zwischen dem UE 102, dem Betreiber 104-2, dem einen oder den mehreren PDNs 105, und dem Betreiber 104-1 erstreckt.
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Diese Dienste können eine Vielzahl von Diensten umfassen, die durch den Betreiber 104-1 für das durch die SIM 112-1 dargestellte Abonnement unterstützt werden. Beispielsweise können diese Dienste eine Vielzahl von IMS-Diensten umfassen, wie z. B. VoWiFi-Dienste oder andere VoIP-Dienste (Block 522), SMS, MMS oder andere Messaging-/Paging-Dienste, Chat, Audio Messaging und andere Rich Communication Services (RCS) sowie Präsenzdienste (Block 524) und dergleichen. Ferner kann in einigen Ausführungsformen der durch den virtuellen WLAN-AP 408 bereitgestellte sekundäre Datenpfad zur Teilnehmerregistrierung (Block 526) für das Abonnement verwendet werden, das mit dem primären Pfad assoziiert ist. Zur Veranschaulichung stellt die 5G NR-Spezifikation ein eigenständiges Verfahren zur Verwendung in gemischten 4G/5G-Netzwerken bereit, bei dem sich ein UE über ein 4G-Netzwerk beim Betreiber registriert, um eine Datenkommunikation einzurichten, die über ein assoziiertes 5G-Netzwerk erfolgt. In solchen Fällen und in ähnlichen Registrierungsszenarien kann der Protokollstapel 328-1 für die SIM 112-1 einen 5G Session Initiation Protocol (SIP)-Registrierungsprozess über den Datenpfad unter Nutzung der sekundären Mobilfunkverbindung durchführen, der einen oder mehrere des Direktzugriffsprozesses, des Einrichtens der Radio Resource Control (RRC)-Verbindung, des Durchführens der Authentifizierungs- und Sicherheitsprozesse und des Durchführens des RRC-Rekonfigurationsprozesses umfasst, wie im 5G-Registrierungsverfahren bereitgestellt.
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In Reaktion auf ein Ereignis, das die Verwendung des virtuellen WLAN-APs 408 beendet, wie durch Block 528 dargestellt, wie z. B. die Beendigung eines VoWiFi-Anrufs, den Eintritt des UE 102 in einen Standby-Modus oder ein explizites Beendigungssignal vom Softwarestapel 406-1, signalisiert das Virtualisierungsmodul 402 bei Block 530 dem WLAN-Protokollstapel 320, dass die WLAN-Verbindung beendet werden kann, deaktiviert die WLAN-Schnittstelle 410 und bricht den MHS ab.
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Zurückkehrend zu Block 512, für den Fall, dass der virtuelle WLAN-AP 408 nicht ausgewählt wird und das Virtualisierungsmodul 402 stattdessen einen tatsächlichen drahtlosen Zugangspunkt auswählt, weist das Virtualisierungsmodul 402 bei Block 532 den WLAN-Protokollstapel 320 an, eine Verbindung mit dem ausgewählten tatsächlichen WLAN-Zugangspunkt einzurichten, und der WLAN-Protokollstapel 320 stellt dann eine WLAN-Schnittstelle zu dem tatsächlichen WLAN-Zugangspunkt bereit, die der Softwarestapel 406-1 gemäß einem beliebigen aus einer Vielzahl bekannter oder geschützter Prozesse verwenden kann.
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6 und 7 veranschaulichen zwei exemplarische Anwendungsfälle für das oben beschriebene Mobilfunksystem 100. In dem exemplarischen Anwendungsfall von 6 umfasst ein Mobilfunknetz 600 (eine Ausführungsform des Mobilfunksystems 100 von 1) ein UE 602, einen Betreiber OP1 604-1, der ein mit einer SIM1 612-1 assoziiertes Abonnement über ein LTE-basiertes Netzwerk bereitstellt, und einen Betreiber OP2 604-2, der ein mit einer SIM2 612-2 assoziiertes Abonnement über ein LTE-basiertes Netzwerk bereitstellt. In diesem Anwendungsfall ist der Betreiber OP1 604-1 der primäre Betreiber für das UE 602; das heißt, der Benutzer würde es vorziehen, dass Netzwerkdienste unter Nutzung des Abonnements beim Betreiber OP1 604-1 bereitgestellt werden, wie Telefonanrufe und SMS/MMS-Nachrichten, die in Verbindung mit einer Telefonnummer oder einer anderen Teilnehmeridentität für dieses Abonnement durchgeführt werden. In diesem Anwendungsfall ist jedoch eine Mobilfunkverbindung zwischen dem UE 602 und dem Betreiber OP1 604-1 nicht praktikabel, entweder weil sich das UE 602 nicht im Übertragungsbereich des Betreibers OP1 604-1 befindet oder weil eine solche Mobilfunkverbindung eine unzureichende Signalqualität aufweist. Dementsprechend stellt ein Mobilfunk-Protokollstapel 628 für SIM2 612-2 eine Mobilfunkverbindung mit dem Betreiber OP2 612-2 her, und das UE 602 richtet ferner eine Instanz eines WiFi-Mobile-Hotspots MHS2 614 ein und virtualisiert den WiFi-MHS2 614 als virtuellen WLAN-AP und stellt eine WLAN-Schnittstelle für den virtuellen WLAN-AP in Form einer WiFi-Schnittstelle 610 für einen Netzwerkprotokollstapel bereit, der mit SIM2 612-1 assoziiert ist und in dem UE 602 ausgeführt wird. Der Netzwerkprotokollstapel verwendet dann die WiFi-Schnittstelle 610, um einen IPSec-Tunnel einzurichten, wie z. B. der veranschaulichte ePDG-Tunnel 624 zwischen dem OP2 604-2 und einem IMS-Server 607 des OP1 604-1 im resultierenden sekundären Datenpfad. Das UE 102 macht dann den sekundären Datenpfad zur Verwendung durch einen IMS-Prozess IMS1 622 verfügbar, der in dem UE 102 als Teil des mit der SIM2 612-2 assoziierten Softwarestapels ausgeführt wird, um über den ePDG-Tunnel 624 Daten, Steuer- und andere Signale mit dem IMS-Server 607 im OP1 604-1 zu kommunizieren.
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In dem exemplarischen Anwendungsfall von 7 umfasst ein Mobilfunknetz 700 (eine Ausführungsform des Mobilfunksystems 100 von 1) ein UE 702, einen Betreiber OP1 704-1, der ein mit einer SIM1 712-1 assoziiertes Abonnement über ein 5G NR-basiertes Netzwerk bereitstellt, und einen Betreiber OP2 704-2, der ein mit einer SIM2 712-2 assoziiertes Abonnement über ein LTE-basiertes Netzwerk bereitstellt. Wie im vorherigen Anwendungsfall ist der Betreiber OP1 704-1 der primäre Betreiber für das UE 702, aber eine Mobilfunkverbindung zwischen dem UE 702 und dem Betreiber OP1 704-1 ist unpraktikabel. Dementsprechend stellt ein Mobilfunk-Protokollstapel 728-2 für SIM2 712-2 eine Mobilfunkverbindung mit dem Betreiber OP2 712-2 her, und das UE 702 richtet ferner eine Instanz eines WiFi-Mobile-Hotspots MHS2 714 ein und virtualisiert den WiFi-MHS2 714 als virtuellen WLAN-AP und stellt eine WLAN-Schnittstelle für den virtuellen WLAN-AP in Form einer WiFi-Schnittstelle 710 für einen Netzwerkprotokollstapel 728-1 bereit, der mit der SIM2 712-1 assoziiert ist und in dem UE 602 ausgeführt wird. Eine Network Access Stratum (NAS)-Schicht 726 des Netzwerkprotokollstapels 728 verwendet dann den sekundären Datenpfad, der durch die WiFi-Schnittstelle 710 ermöglicht wird, um einen 5G-Registrierungsprozess mit einem Kernnetzwerk 706 des OP1 704-1 durchzuführen. Nach Fertigstellung der Registrierung verwendet der Netzwerkprotokollstapel 728 den sekundären Datenpfad, um einen IPSec-Tunnel einzurichten, wie z. B. der veranschaulichte ePDG-Tunnel 724 zwischen dem OP2 604-2 und einem IMS-Server 707 des OP1 704-1 im resultierenden sekundären Datenpfad. Das UE 702 macht dann den sekundären Datenpfad zur Verwendung durch einen IMS-Prozess IMS1 722 verfügbar, der in dem UE 702 als Teil des mit der SIM2 712-2 assoziierten Softwarestapels ausgeführt wird, um über den ePDG-Tunnel 724 Daten, Steuer- und andere Signale mit dem IMS-Server 707 im OP1 704-1 zu kommunizieren.
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In einigen Ausführungsformen werden bestimmte Aspekte der zuvor beschriebenen Techniken durch einen oder mehrere Prozessoren eines Verarbeitungssystems implementiert, das Software ausführt. Die Software umfasst einen oder mehrere Sätze ausführbarer Anweisungen, die auf einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedium gespeichert oder anderweitig greifbar verkörpert sind. Die Software kann die Anweisungen und bestimmte Daten umfassen, die, bei Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren, den einen oder die mehreren Prozessoren manipulieren, um einen oder mehrere Aspekte der zuvor beschriebenen Techniken auszuführen. Das nicht-flüchtige, computerlesbare Speichermedium kann zum Beispiel eine magnetische oder optische Plattenspeichervorrichtung, Festkörperspeichervorrichtungen, wie z. Direktzugriffsspeicher (RAM) oder ein anderes nicht-flüchtiges Speichergerät bzw. -geräte und dergleichen umfassen. Die ausführbaren Anweisungen, die auf dem nicht-flüchtigen, computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind, können als Quellcode, als Code in einer Assemblersprache, als Objektcode oder in einem anderen Anweisungsformat vorliegen, das durch den einen oder die mehreren Prozessoren interpretiert wird oder auf andere Weise ausgeführt werden kann.
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Ein computerlesbares Speichermedium kann ein beliebiges Speichermedium oder eine Kombination von Speichermedien umfassen, auf die während des Gebrauchs durch ein Computersystem zugegriffen werden kann, um dem Computersystem Anweisungen und/oder Daten bereitzustellen. Derartige Speichermedien können optische Medien (z. B. Compact Disc (CD), Digital Versatile Disc (DVD), Blu-Ray Disc),magnetische Medien (z. B. Floppy Disc, Magnetband oder eine magnetische Festplatte), flüchtige Datenspeicher (z. B. Schreib-/Lese-Speicher (RAM) oder Cache), nicht-flüchtige Datenspeicher (z. B. Festwertspeicher(ROM) oder Flash-Speicher) oder auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basierende Speichermedien umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Speichermedium kann im Rechensystem eingebettet (z. B. System-RAM oder System-ROM), fest am Rechensystem befestigt (z. B. eine magnetische Festplatte), entfernbar am Rechensystem befestigt (z. B. eine optische Disc oder ein auf dem Universal-Serial-Bus (USB) basierender Flash-Speicher) oder über ein leitungsgebundenes oder drahtloses Netzwerk mit dem Computersystem gekoppelt sein (z. B. netzzugreifbarer Speicher (NAS)).
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Es ist zu beachten, dass nicht alle der oben in der allgemeinen Beschreibung beschriebenen Aktivitäten oder Elemente erforderlich sind, dass ein Teil einer bestimmten Aktivität oder einer bestimmten Vorrichtung möglicherweise nicht erforderlich ist und dass zusätzlich zu den beschriebenen eine oder mehrere weitere Aktivitäten ausgeführt werden oder Elemente umfasst sein können. Darüber hinaus ist die Reihenfolge, in der Aktivitäten aufgelistet werden, nicht notwendigerweise die Reihenfolge, in der sie ausgeführt werden. Auch wurden die Konzepte unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Fachleute auf dem Gebiet erkennen jedoch, dass, wie in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt, verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollen die Beschreibung und die Figuren in einem veranschaulichenden und nicht in einem einschränkenden Sinn betrachtet werden, zudem sollen alle derartigen Modifikationen im Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sein.
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Vorteile, andere Vorzüge und Lösungen für Probleme wurden oben in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Lösungen für Probleme und jegliche Merkmale, die bewirken können, dass ein Vorteil, Vorzug oder eine Lösung auftritt oder stärker ausgeprägt wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal eines oder aller Ansprüche auszulegen. Darüber hinaus sind die zuvor offenbarten speziellen Ausführungsformen nur veranschaulichend, da der offenbarte Gegenstand auf verschiedene, jedoch äquivalente Arten, die für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich sind und die Vorteile der hierin enthaltenen Lehren aufweisen, modifiziert und praktiziert werden kann. Es sind keine Einschränkungen für die hierin dargestellten Details der Konstruktion oder des Designs beabsichtigt, außer wie in den nachstehenden Ansprüchen beschrieben. Es ist daher offensichtlich, dass die bestimmten, zuvor offenbarten Ausführungsformen geändert oder modifiziert werden können und alle derartigen Variationen als innerhalb des Umfangs des offenbarten Gegenstands betrachtet werden. Dementsprechend ist der hier beanspruchte Schutz wie in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt.
