DE202006020957U1 - Selbstkonfigurierende zellulare Basisstation - Google Patents

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Abstract

Eine Basisstation (110) zur Verwendung in einem Gebäude eines Kunden zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationsnetz, das nach einem zellularen Kommunikationsstandard funktioniert, wobei die Basisstation Folgendes umfasst: eine Luftschnittstelle (226, 228, 230) zur Kommunikation mit einer zellularen Kommunikationsvorrichtung (122) unter Anwendung des zellularen Kommunikationsstandards; eine Netzschnittstelle zum Koppeln mit einem Kernnetz (130) des zellularen Kommunikationsnetzes über die Internetverbindung des Kunden; und Mappingmittel zum Mapping eines Anrufs über die Luftschnittstelle auf einen VoIP-Anruf (Voice-over-Internet Protocol-Anruf) über die Netzschnittstelle, sodass die VoIP-Techniken für den Backhaul-Transport des Anrufs über die Luftschnittstelle in das Kernnetz des zellularen Kommunikationsnetzes verwendet werden können.

Description

  • Diese Erfindung betrifft eine zellulare Basisstation und insbesondere eine Basisstation für ein zellulares Kommunikationsnetz, das in geeigneter Weise verwendet werden kann, um zum Beispiel zu Hause oder in einem Büro einen zellularen Dienst anzubieten.
  • Zellulare Weitverkehrsdienste für Mobilfunk-Standards wie etwa GSM und UMTS werden für herkömmliche Basisstationen bereitgestellt, die einen großen Bereich (einen Zellenradius von mehreren Kilometern) abdecken können. Die Größe des Bedeckungsgebietes innerhalb von Gebäuden kann allerdings aufgrund des HF-Dämpfungsausgleichs der Gebäudestruktur und der Funkabschattung von den umgebenden Gebäuden eine größere Herausforderung darstellen. Dieses Bedeckungsgebiet-Problem wird größer für Standards, die es zum Ziel haben, mittlere bis schnelle Datenübertragung zu unterstützen, wie etwa EDGE und UMTS, da für Signale mit höherwertigen Konstellationen oder niedrigen Spreizfaktoren höhere Signal-Rausch-Zahlen erforderlich sind. Höhere Frequenzen, wie jene, die für UMTS verwendet werden, verschärfen das Problem noch mehr, da diese Signale durch die Gebäudestrukturen hindurch eine größere Dämpfung erfahren.
  • Herkömmliche Lösungen für diese Probleme bestehen im Einsetzen von viel mehr Basisstationen und HF-Verstärkungssystemen, um die Bedeckung innerhalb von Gebäuden und städtischen Gebieten zu vergrößern. Diese Lösungen werden aber unerschwinglich teuer und die zusätzliche ästhetische Wirkung von mehr Basisstationen/Antennen in besiedelten Gebieten verursacht Reklamationen von Anwohnern und zusätzliche Gerichtskosten für die Betreiber. Die Verwendung von Nahbereichsfunkschnittstellen wie etwa WiFi oder Bluetooth zur Handhabung von zellularem Verkehr innerhalb eines Heims oder eines Büros ist ein alternativer Ansatz, erfordert allerdings, dass der Kunde oder der Betreiber in neue Handapparate investiert, was im großen Umfang zu einem nicht unbedeutenden Kostenaufwand führt.
  • Neusten Zahlen zufolge werden über 70% aller zellularen Anrufe innerhalb von Gebäuden getätigt, wodurch diese Angelegenheit dem künftigen Wachstum der zellularen Industrie also einige bedeutende Hindernisse in den Weg legt.
  • Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Basisstation (110) bereitgestellt zur Verwendung in einem Gebäude eines Kunden zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationsnetz, das nach einem zellularen Kommunikationsstandard funktioniert, wobei die Basisstation Folgendes umfasst:
    eine Luftschnittstelle (226, 228, 230) zur Kommunikation mit einer zellularen Kommunikationsvorrichtung (122) unter Anwendung des zellularen Kommunikationsstandards;
    eine Netzschnittstelle zum Koppeln mit einem Kernnetz (130) des zellularen Kommunikationsnetzes über die Internetverbindung des Kunden; und
    Mappingmittel zum Mapping eines Anrufs über die Luftschnittstelle auf einen VoIP-Anruf (Voice-over-Internet Protocol-Anruf) über die Netzschnittstelle, sodass die VoIP-Techniken für den Backhaul-Transport des Anrufs über die Luftschnittstelle in das Kernnetz des zellularen Kommunikationsnetzes verwendet werden können.
  • Die Basisstation kann eine sein, wobei die Netzschnittstelle angepasst ist zum Koppeln mit dem Kernnetz des zellularen Kommunikationsnetzes über eine DSL-Verbindung (Digital Subscriber Line-Verbindung) (140).
  • Die Basisstation kann eine sein, die ein ADSL-Modem (Asymmetric Digital Subscriber Line-Modem) (204) umfasst.
  • Die Basisstation kann eine sein, die eine USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus-Schnittstelle) (206) zur Verbindung mit einem ADSL-Modem umfasst.
  • Die Basisstation kann eine sein, die ferner eine POTS-Verbindung (210) umfasst, wobei das Mappingmittel ferner angepasst ist, um einen Anruf von einem analogen Telefon oder Faxgerät, das damit verbunden ist, über die Netzschnittstelle auf einen VoIP-Anruf zu mappen.
  • Die Basisstation kann eine sein, wobei die Luftschnittstelle angepasst ist, um mit der zellularen Kommunikationsvorrichtung unter Anwendung des GSM/GPRS oder UMTS zellularen Kommunikationsstandards zu kommunizieren.
  • Die Basisstation kann eine sein, wobei das Mappingmittel angepasst ist, um den Anruf über die Luftschnittstelle auf einen SIP-Anruf zu mappen.
  • Die Basisstation kann eine sein, wobei das Mappingmittel angepasst ist, um den Anruf über die Luftschnittstelle auf einen UMA-Anruf zu mappen.
  • Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein computerlesbares Produkt, wenn mit Software für eine Basisstation programmiert, bereitgestellt, wobei die Basisstation das Verbinden einer Benutzervorrichtung mit einem zellularen Kommunikationsnetz ermöglicht, wobei die Software ermöglicht, dass die Basisstation wie oben nach einem ersten Aspekt der Erfindung aufgeführt als eine Basisstation funktioniert und/oder als eine Basisstation wie nach einem der nachfolgenden Aussagesätze in Bezug auf die Basisstation nach einem ersten Aspekt der Erfindung funktioniert.
  • Die nachfolgenden vier Konzepte können beim Verständnis der Erfindung behilflich sein.
    • 1) Eine Basisstation zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationssystem, umfassend: einen Hochfrequenz-Empfangsweg; einen Hochfrequenz-Übertragungsweg; und eine Verbindung für ein Netzwerk; wobei die Basisstation bei der Installation angepasst ist zum: Konfigurieren des Hochfrequenz-Empfangswegs, damit er in einem drahtlosen Kommunikationsnetz betrieben werden kann; Überwachen der empfangenen Signalstärken auf jedem von einer vorbestimmten Vielzahl von Netzträgern; Auswählen, basierend auf den empfangenen Signalstärken, eines ersten der vorbestimmten Vielzahl von Netzträgern als einen in Betrieb befindlichen Downlink-Träger; und Auswählen, basierend auf der empfangenen Signalstärke des ausgewählten ersten der vorbestimmten Vielzahl von Netzträgern, einen anfänglichen Leistungspegel für den Hochfrequenz-Übertragungsweg; und wobei die Basisstation ferner angepasst ist, um so zu funktionieren, dass sie den in Betrieb befindlichen Downlink-Träger und einen entsprechenden in Betrieb befindlichen Uplink-Träger nach der Installation verwendet.
    • 2) Eine Basisstation, umfassend: einen Funkgerätkreislauf zur Verbindung mit drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen mittels eines zellularen drahtlosen Kommunikationsprotokolls; und eine Schnittstelle zur Verbindung über ein IP-Netzwerk; wobei die Basisstation angepasst ist, um unter Verwendung eines UMA-Standard-Protokolls über das IP-Netzwerk mit einem UMA-Netzwerk-Controller zu kommunizieren, um mittels des zellularen drahtlosen Kommunikationsprotokolls Kommunikationen mit den drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen bereitzustellen.
    • 3) Eine Basisstation zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationssystem, wobei die Basisstation derart betrieben werden kann, dass sich nur bestimmte vorkonfigurierte mobile Stationen mittels der Basisstation mit dem Netzwerk verbinden können.
    • 4) Ein Telekommunikationsnetzwerk, umfassend: eine Vielzahl von Basisstationen, wobei jede jeweils eine entsprechende Verbindung mit einem zellularen drahtlosen Kommunikationsnetzwerk aufweist, und wobei jede jeweils eine entsprechende Verbindung zu einem IP-Netzwerk aufweist; wobei eine mobile Kommunikationsvorrichtung, die in dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk aktiv ist, eine Übergabe von einer der Basisstationen zu einer anderen der Basisstationen durchführen kann, ohne dass das zellulare Netzwerk dazu eingreifen muss.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzwerkes, einschließlich einer Basisstation, nach der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm der Hardware-Architektur einer Basisstation nach der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist ein Blockdiagramm der Software-Architektur einer Basisstation nach der vorliegenden Erfindung;
  • 4 stellt einen Teil der Protokoll-Architektur eines Systems nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 5 stellt einen Teil der Protokoll-Architektur eines Systems nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 6 stellt einen Teil der Protokoll-Architektur eines Systems nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 7 stellt einen Teil der Protokoll-Architektur eines Systems nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 8 stellt einen Teil der Protokoll-Architektur eines Systems nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 9 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 10 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 11 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 12 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 13 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 14 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 15 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 16 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 17 stellt Prozesse nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 18 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 19 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 20 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 21 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 22 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 23 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 24 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 25 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 26 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 27 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar;
  • 28 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar; und
  • 29 stellt einen Prozess nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
  • 1 stellt ein Kommunikationssystem 100 dar, das eine Basisstation 110 nach der vorliegenden Erfindung enthält. In dieser beispielhaften Ausführungsform soll die Basisstation 110 Bedeckung innerhalb eines Gebäudes, wie etwa einem Heim oder einem Büro 120, für Sprach- und Datendienste unter Verwendung von sowohl GSM/GPRS als auch UMTS-Luftschnittstellen innerhalb von bestehenden zellularen Kommunikationsnetzwerken bereitstellen, wobei die Verwendung von bestehenden zellularen Mobiltelefonen 122 ermöglicht wird, ohne dass eine bedeutende Modifikation benötigt wird. Wie nachfolgend genauer beschrieben wird, stellt die Basisstation 110 auch eine flexible Schnittstellenrealisierung hinsichtlich des Kernnetzes 130 des Netzbetreibers über die Unlicensed Mobile Access (UMA-) oder Session Initiation Protocol(SIP-)Standards im Gegensatz zu den allgemein gebräuchlichen Schnittstellen Iub (UMTS) oder Abis (GSM), die von herkömmlichen zellularen Basisstationen verwendet werden, bereit. Die Zubringung von den Basisstationseinheiten, die als ZoneGates bezeichnet werden, wird durch die Verwendung von DSL-(Digital Subscriber Line)Verbindungen 140 über die Heim- oder Bürotelefonfestnetze erreicht; dieser Ansatz ermöglicht den kostengünstigen Transport von Daten und Sprache unter Verwendung von Voice-over-Internet Protocol (VoIP) Techniken.
  • 2 ist ein Strukturplan, der Aspekte der Hardware-Architektur der Basisstation 110 genauer darstellt.
  • Die Architektur besteht aus einer Anzahl von Funktionsblöcken, die durch einen Prozessorbus 202, wie etwa den ARM-AMBA-Bus, miteinander verbunden sind. Die Hauptblöcke werden nachfolgend beschrieben.
  • Als Erstes unterstützt die Basisstation 110, wie nachfolgend beschrieben, die unterschiedlichen externen verdrahteten Schnittstellen.
  • Die Basisstation 110 beinhaltet vorzugsweise ein internes ADSL-Modem/einen internen Router 204. Die Router-Funktionalität beinhaltet den NAT- und DHCP-Server.
  • USB 1.1 Schnittstelle 206. In der Abwesenheit eines internen ADSL-Modems/eines Routers, unterstützt diese USB-Schnittstelle 206 die Verbindung mit einem externen DSL-Modem. Wenn das interne ADSL-Modem 204 eingebaut ist, stellt die USB-Schnittstelle 206 eine Verbindung mit einem lokalen PC für Breitband-Internetdienst und erweiterte Konfiguration/Steuerung der Basisstation 110 bereit.
  • RJ45 Ethernet 10/100/1000 Schnittstelle 208. Diese Schnittstelle stellt eine Verbindung mit einem externen lokalen (zum Beispiel Heim- oder Büro-)Netzwerk (in 2 nicht gezeigt) zur erweiterten Konfiguration/Steuerung der Basisstation 110 und Gewährung von Zugriff der Basisstation auf externe Vorrichtungen für erweiterte Dienstbereitstellung bereit. Wenn das interne DSL-Modem 204 enthalten ist, wird der Ethernet-Port 208 als eine flexiblere Alternative zum USB-Port 206 für Breitbandinternetdienst verwendet.
  • Wie nachfolgend genauer beschrieben, können mehrere Basisstationseinheiten 110, die in einem großen Innenbereich installiert und mit einem allgemein gebräuchlichen Ethernet-LAN verbunden sind, Übergaben ohne jeglichen Eingriff durch andere Systeme im Funknetzwerk 150 oder Kernnetz 130 des Betreibers selbst untereinander verwalten.
  • RJ11 Standard-Pots-Telefonverbindung. POTS-Telefon- und Faxdienste werden über einen RJ11 Telefonverbinder unterstützt. Eine SLIC-Vorrichtung 210, die den Verbinder antreibt, ist vorzugsweise derart konfigurierbar, dass er eine Anzahl von nationalen Standards, beispielsweise auch GB, Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien, Japan und USA, unterstützt. Der Sprachdienst wird über VoIP unter Verwendung von angemessenen standardmäßigen Codecs 212 bereitgestellt. Der analoge Faxdienst wird ebenfalls unterstützt. Dieser Port stellt keinen Netzstrom bereit.
  • USIM-Schnittstelle 214. Die Basisstation 110 sieht eine SIM-Karten-Schnittstelle vor, um die Verwendung einer standardmäßigen SIM-Karte zu ermöglichen, um die Einheit einmalig hinsichtlich des Managementsystems 160 und des Funknetzwerks 150 des Netzbetreibers sowie des Kernnetzes 130 zu identifizieren und somit gewisse Dienste freizugeben, die nachfolgend genauer beschrieben werden.
  • Die Basisstation 110 beinhaltet eine Protokollmaschine (Protocol Engine) 216, die als eine kleine integrierte Zentraleinheit implementiert ist, wie etwa eine ARM926 (mit entsprechenden Peripheriegeräten), und jeweils durch zweckbestimmte Coprozessoren 218, 220 zur Chiffrierung und Paketverarbeitung unterstützt ist, was die Hauptzentraleinheit für spezifische intensive Aufgaben entlastet. Auf der Protokollmaschine 216 implementierte Protokolle beinhalten:
    Sitzungssteuerung, einschließlich Web-Server, DHCP-Server und OSGi-Server;
    GSM/UMTS Access Stratum (NAS) Funktionen;
    GERAN Access Stratum Funktionen;
    UMA-Client; und
    SIP-Client.
  • Der Paketverarbeitungs-Beschleuniger 220 handhabt das Formatieren der Pakete, die zu/von den GSM/GPRS-Schicht 1 Funktionen, die im Basisbandmodem 222 implementiert sind, fließen, und Formatieren der Paketströme zu/von den UMTS-Schicht 1 Funktionen, die im Basisbandmodem 222 implementiert sind. Der Paketverarbeitungs-Beschleuniger 220 formatiert ebenfalls VoIP-Pakete zu/von der POTS-Schnittstelle. VoIP-Codec-Funktionen werden vom Basisbandmodem 222 unterstützt.
  • Die Chiffrierung der IPSec-Paketladung wird von dem Chiffrierungs-Beschleuniger 218 gehandhabt. Sowohl AES- als auch 3DES-Chiffrierungs-Protokolle werden unterstützt. Nur die ZoneGate-VPN-Verbindung zum UNC/Managementsystem nutzt die interne Chiffrierungsverarbeitung; die Benutzer-VPN-Chiffrierungsverarbeitung wird außerhalb der Basisstation 110 gehandhabt.
  • Die Haupt-Zentraleinheit 216 ist über den Haupt-Zentraleinheitsbus 202 auch für die Konfiguration und Steuerung aller funktioneller Blöcke im System, einschließlich des Basisbandmodems 222, des USB-Ports 206, des Ethernet-Ports 208 und optional des ADSL-Modems/Routers 204 und eines WiFi-Transceivers 224, verantwortlich. Das System-Softwarebild, einschließlich der Konfigurationsdaten für alle funktionellen Blöcke des Systems, ist im FLASH-Speicher 226 innerhalb der Basisstation 110 gespeichert; zwei vollständige Systembilder sind derart gespeichert, dass aktualisierte Systembilder vom Managementsystem 160 auf die Basisstation 110 heruntergeladen werden können, während das vorhergehende Bild als eine Reserve-Option im Falle eines korrupten Herunterladens zurückbehalten wird.
  • Die Haupt-Zentraleinheit-Peripheriegeräte enthalten:
    Laufzeitüberwachungen für Software Sanity Checking (Plausibilitätsprüfung);
    JTAG und serielle Ports für die systeminterne Programmfehlerbereinigung; und
    GPIO für die Systemsteuerung, einschließlich LED-Zustandsanzeige, Systemleistungsmanagement und Systemalarmerfassung.
  • Die Basisstation 110 unterstützt Samplerate-Verarbeitung, Chiprate-Verarbeitung (nur UMTS) und Symbolrate-Verarbeitung für GSM- und UMTS-Basisstationsmodems, und unterstützt auch einen gleichzeitigen GSM- und UMTS-Vorgang. Eine begrenzte GSM-Mobilstation-(MS) und UMTS-Benutzergerät-(UE)Modemfunktionalität wird ebenfalls implementiert, um zu ermöglichen, dass die Basisstation 110 den BCH (Broadcast Channel) von den lokalen GSM/UMTS-Basisstationen und anderen in der Nähe befindlichen ähnlichen Basisstationen 110 zurückholen kann. Der UE-Modem-Modus wird während der anfänglichen Installation eingegeben, um die lokale HF-Umgebung zu begutachten und um in regelmäßigen Abständen nach der anfänglichen Installation die HF-Umgebung zu überwachen und bei Bedarf die Konfiguration der Basisstation 110 zu modifizieren.
  • Die DSP-Funktionalität, die im Basisbandmodem 222 enthalten ist, wird auch für die VoIP-Codeo-Implementierung verwendet.
  • Das Basisbandmodem wird unter Verwendung einer softwarebasierten Architektur implementiert, um eine hohe Adaptationsfähigkeit des Modems gegenüber einer Feld-Nutzungsdauer von mindestens 5 Jahren sicherzustellen. Die Leistung der GSM- und UMTS-Basisstationsmodems ist angemessen für stationäre oder Fußgänger-Benutzer, die sich nicht schneller als 10 km/h innerhalb eines Radius von 50 m von der Basisstation 110 bewegen. Das Basisbandmodem 222, das softwarebasiert ist, kann aufgerüstet werden, um künftige Verbesserungen am HSDPA- oder EDGE-Dienst zu ermöglichen, der im Feld ohne einen Bedarf am Ersetzen der Einheit erbracht wird.
  • Die Basisstation 110 weist einen GSM-HF-Kreis 226 und einen UMTS-HF-Kreis 228 auf, wobei jeder jeweils mit dem Basisbandmodem 222 durch eine Modem analoge Schnittstelle 230 verbunden ist, um einen gleichzeitigen Betrieb der GSM bei entweder 900 MHz oder 1800 MHz und des UMTS bei 2100 MHz zu unterstützen. Für die GSM- und UMTS-Empfangswege ist sowohl auf die Uplink-(Basisstationsempfang) als auch die Downlink-(Terminalempfang)Frequenzen zugreifbar, für die Übertragungswege sind nur die Downlink-(Basisstationsempfang) Frequenzen verfügbar. Bei der Installation wählt die Basisstation 110 eine Downlink-HF-Trägerfrequenz mit niedrigstem Geräusch/niedrigster Störung für sowohl GSM als auch UMTS aus einer zugelassenen Liste von GSM- und UMTS-Trägerfrequenzen, die vom Managementsystem 160 bereitgestellt wird, aus; die zugelassenen Downlink-Frequenzen werden von der Basisstation 110 abgetastet, wobei ihr Empfangsweg im UE-Modus konfiguriert ist und ihr Übertragungsweg deaktiviert ist.
  • Die Basisstation 110 ist derart konzipiert, um stationären oder Fußgänger-Benutzern in einem Gebäude einen zellularen Dienst über eine Entfernung von 50 m oder weniger bereitzustellen, wobei dadurch die erforderte Übertragungsleistung im Vergleich zu einer herkömmlichen Basisstation stark herabgesetzt ist.
  • Die Basisstation 110 enthält Zeit- und Frequenzbezüge 236, die für den Betrieb von GSM- und UMTS-Basisstationen über eine Nutzungsdauer von 5 Jahren ausreichend Genauigkeit bereitstellen.
  • Die Basisstation 110 stellt daher eine Dienstplattform bereit, die das Potenzial der Vereinigung von drei Datennetzen innerhalb der Basisstation 110 ausschöpfen kann, und zwar das externe Kernnetz (über DSL), die mobilen Dienste (über GSM/UMTS) und das Heimnetzwerk (über Ethernet).
  • 3 stellt die Hauptkomponenten der Protokoll-Software-Architektur dar, die auf der Protokollmaschine-Zentraleinheit 216 implementiert ist.
  • Ein Basisstations-Sitzungssteuerungs-Teilsystem 302, verwaltet und implementiert die Dienstströme und -politiken, die bestimmen, wie die Basisstation 110 eingerichtet ist und für eine bestimmte Mobilfunkbetreiber-(MNO, mobile network Operator)Konfiguration und Endbenutzer-Einstellungen funktioniert. Die Funktionen der Sitzungssteuerung beinhalten:
    Implementierung der Politik für die Registrierung, Verbindungssteuerung und den Verkehrsstrom für die Basisstation auf dem MNO-Kernnetz;
    Steuerung der UMA- und SIP-Kunden für die Registrierung, Verbindungssteuerung und den Verkehrsstrom;
    Steuerung des Informationsflusses innerhalb des netzwerkbasierten Managementsystems;
    Verwaltung der Betriebsmittel des Basisstation-Funkzugangsnetzes (RAN, radio access network) für die mobile Registrierung und die Gesprächsumschaltung im Gespräch;
    Steuerung und Ausführung der Versorgungsmethodik von MNO und Endbenutzer;
    Verwaltung der Basisstation-Paketkempolitik; und
    Handhabung von javabasierten Anwendungsanforderungen für Netzwerk-Betriebsmittel.
  • Die Funktionalität des Non-Access Stratums 304 ist erforderlich, damit dem UE Dienste bereitgestellt werden können, wenn das MNO-GSM/UMTS-Kernnetz nicht mit der Basisstation verbunden ist, was typischerweise der Fall ist, wenn Basisstationen über SIP verbinden. Diese Funktionalität ermöglicht es der Basisstation 110, dass sie die gewöhnlichen GSM/UMTS-Dienste, wie etwa SMS und MMS anbieten kann, an welche die Mobilbenutzer gewohnt sind, während keine Verbindung zum GSM/UMTS-Kernnetz 130 besteht. Damit derartige Dienste angeboten werden können, enthält die Basisstation 110 eine kondensierte Untergruppe von Kernnetz-Funktionen, die gewöhnlich in der Mobil-Vermittlungsstelle (MSC, mobile switching centre), dem bedienenden GPRS-Dienstknoten (SGSN, Serving GPRS Service Node), dem GSM-Basisstations-Teilsystem (BSS, basestation subsystem) und dem UMTS-Funknetz-Teilsystem (RNS, radio network subsystem) enthalten sind.
  • Das Non-Access Stratum 304, wie in der Basisstation 110 implementiert, umfasst die folgenden Funktionen:
    Verbindungssteuerung (CC, call control) 306 – unterstützt die Erstellung der Verbindung zwischen zwei Partnerinstanzen, hauptsächlich für leitungsvermittelte Verbindungen. Für die Basisstation wird auch das Mapping zwischen der SIP-Verbindungserstellung und der leitungsvermittelten Sprachverbindung über GSM und UMTS bereitgestellt.
  • Sitzungsmanagement (SM, session management) 308 – Steuerung von Paketdatensitzungen.
  • Kurzmitteilungsdienst-Server (SMS) 310 – Übertragung von SMS-Nachrichten zwischen der Basisstation 110 und dem Netzwerk-SMS-Dienstzentrum.
  • Multimedia-Messaging-Dienst-Server (MMS) 312 – Übertragung von MMS-Nachrichten zwischen den Basisstation-UEs und dem Netzwerk-MMS-Dienstzentrum.
  • Ergänzende Dienste (SS, supplementary services) 314 – Implementierung für Dienste wie etwa Zweitanruf-, Warteansage- und Mehrparteienfunktion.
  • Mobility Management/GPRS Mobility Management (MM/GMM) 316 – Verwaltung von UE-Mobilitätselementen, wie etwa Registrierung des Teilnehmerorts, Authentifizierung und Verschlüsselung.
  • USIM 318 – Steuerfunktionen, die mit der SIM-Karte in Verbindung stehen, welche in die Basisstation 110 gepasst werden kann.
  • Das Access Stratum 320 umfasst die Funktionalität niedrigerer Ebene, die dem GSM-EDGE-Funkzugangsnetz (GERAN) und UMTS eigen ist. Die GERAN-Funktionalität wird für den GSM-, GPRS- und EDGE-Zugriff gewählt und die UMTS-Funktionalität für UMTS-fähige Dienste.
  • Die GERAN-Access-Stratum-Funktionalität 322 umfasst sowohl BSS-(Schicht-1 324, Funkressource (RR, radio resource) 326, Funkverbindungs-Steuerung (RLC, radio link control) 328/Medienzugriffssteuerung (MAC, Medium Access Control) 330) als auch SGSN-(logische Verbindungssteuerung (LLC, Link Layer Control) 332 und Teilnetzwerk abhängiges Konvergenzprotokoll (SNDCP, Sub-Network Dependent Convergence Protocol) 334) Funktionalität. Die BSS-Funktionalität ist zur Basisstation-Unterstützung aller unterstützenden GSM/GPRS/Enge-Dienste erforderlich, ungeachtet der Schnittstelle, die zwischen der Basisstation und dem MNO-Kernnetz verwendet wird. Die SGSN-Funktionalität ist nur erforderlich, wenn die MNO-GERAN-Kernnetz-Funktionalität umgangen wird, zum Beispiel für SIP- und internetbasierte Dienste über GERAN.
  • Die GERAN-Access Stratum Funktionalität 322 umfasst daher die folgenden Elemente:
    Das Teilnetzwerk abhängige Konvergenzprotokoll (SNDCP) 322 – Multiplexen mehrerer Paketdatenprotokolle; Datenkomprimierung/-dekomprimierung (optional); Header-Komprimierung/-Dekomprimierung (optional); Segmentierung und Wiederzusammenfügung.
  • Logical Link Control (LLC) 332 – LLC stellt eine Peer-to-Peer unbeantwortete und beantwortete Datenübertragung und die GPRS-Verschlüsselungsfunktionalität bereit.
  • Funkverbindungs-Steuerung/Medienzugriffssteuerung (RLC/MAC) 328, 330 – RLC/MAC unterstützt beantwortete und unbeantwortete Modi; Segmentierung und Wiederzusammenbau von LLC-PDUs; multiplexen zu mehreren physikalischen Kanälen; Rundsendung von Systeminformationen.
  • Funkressourcenmanagement (RR, Radio Resource Management) 326 – RR-Verbindungsherstellung, Erhaltung und Freigaben; Systeminformationsrundsendung; Paketdaten-Ressourcenmanagement.
  • GSM/GPRS-Schicht 1 324 – Schnittstelle zu den GSM/GPRS/EDGE-Modemfunktionen, die im Basisbandmodem 222 implementiert sind.
  • Die Funktionalität des UMTS Access Stratum 336 umfasst die Funknetzwerk-Steuereinrichtung (RNC, Radio Network Controller) Funktionalität (Funkressourcensteuerung, Packet Data Convergence Protocol, Funkverbindungs-Steuerung/Medienzugriffssteuerung) und die Schnittstelle zur physikalischen UMTS-Schicht, die auf dem Basisbandmodem 222 implementiert ist. Die RNC- und physikalische Schicht-Schnittstellenfunktionalität ist für alle Basisstationsdienste erforderlich, die UMTS unterstützen, ungeachtet der verwendeten Kernnetz-Schnittstelle.
  • Die UMTS-Access Stratum Funktionalität 336 umfasst die folgenden Elemente:
    Paket-Daten-Konvergenz-Protokoll (PDCP, Packet Data Convergence Protocol) 338 – Header-Kompression und -Dekompression von IP-Datenströmen (optional), Benutzerdaten-Übertragung, Erhaltung von PDCP-Sequenznummern.
  • Steuerung der funktechnischen Ressourcen (RCC, Radio Resources Control) 340 – Rundsendung von Informationen bezüglich NAS und AS; Einrichtung, Erhaltung und Freigabe von RCC-Verbindungen; Einrichtung, Rekonfiguration und Freigabe von Funkträgern und Funkressourcen; RRC-Verbindung-Mobilitätsfunktionen; Steuerung der angeforderten Dienstgüte; UE-Messungsberichterstattung und -steuerung; Leistungssteuerung äußere Schleife; Verschlüsselungssteuerung.
  • Funkverbindungs-Steuerungsprotokoll (RLC, Radio Link Control) 342 – Übertragung und Empfang von Datenpaketen, einschließlich Puffern, Segmentierung und Konkatenation von Paketen. Umfasst drei Dateneinheitsarten für den bestätigten Modus (acknowledged Mode), den nicht bestätigten Modus (unacknowledged Mode) und den erkannten Modus (transparent Mode).
  • Medienzugriffssteuerung (MAC, Medium Access Control) 344- Mapping zwischen logischen Kanälen und Transportkanälen, Auswahl der angemessenen Transportformate für jeden Transportkanal, prioritäre Bearbeitung zwischen UEs, Multiplexen/Demultiplexen der PDUs oberer Schicht zu/von Transportblöcken (Sätzen) auf allgemeinen und dedizierten Transportkanälen.
  • UMTS-Schicht 1 346 – Schnittstelle zu den UMTS-Modemfunktionen, die auf dem Basisbandmodem 222 implementiert sind.
  • Die Softwarearchitektur, die in 3 gezeigt ist, beinhaltet auch einen UMA-Client 348. Die Basisstation 110 verwendet das UMA-Protokoll in einer nicht standardmäßigen Konfiguration. Das standardmäßige UMA-Protokoll ist konzipiert, um eine GSM-MS oder ein UMTS-UE, die/das einen UMA-Client und eine nicht lizenzierte Spektrum-Luftschnittstelle wie etwa IEEE802.11b/g oder Bluetooth beinhaltet, zu aktivieren, um unter Verwendung eines nicht lizenzierten Spektrums mit dem GSM/UMTS-Kernnetz zu kommunizieren. Die Implementierung in der Basisstation nach der vorliegenden Erfindung verwendet den UMA-Client 348 als Teil der Netzschnittstelle einer GSM/UMTS-Basisstation, sodass UMA-Protokolle, die entwickelt wurden, um mit einem GSM/UMTS-Kernnetz über einen U-Network Controller (UNC) zu kommunizieren, verwendet werden können, um von der Basisstation bearbeitete Anrufe, einschließlich Übergabe an das/vom Makro-Netz zu verwalten.
  • Die Verwendung von UMA in der Basisstation der vorliegenden Erfindung wird später ausführlicher beschrieben.
  • SIP-Client 350. Die Basisstation 110 bildet die GSM/UMTS-Protokolle auf dem SIP-Client-Protokoll ab, sodass die standardmäßigen GSM/UMTS-Mobildienste von der Basisstation auf die entsprechenden SIP-Dienste abgebildet werden. Der Ansatz beseitigt den Bedarf, dass SIP-Protokolle oder SIP-Dienste auf der MS/dem UE vorhanden oder implementiert sein sollen. Beispielsweise wird ein GSM/UMTS Audioanruf auf einen VoIP-SIP-Anruf in der Basisstation 110 abgebildet, welche ebenfalls das Mapping der zusätzlichen Signalisierung beinhaltet, die erforderlich ist, um den Benutzer im SIP-Kernnetz zu registrieren und den Audioanruf herzustellen, zu beenden und zu löschen. Der vollständigen GSM/UMTS-Protokoll-Stack, der die Funktionalität von BSS/RNS und MSC/SGSN beinhaltet, ist für die Basisstation erforderlich, damit sie die GSM/UMTS-Signalisierung implementieren kann.
  • Die Softwarearchitektur, die in 3 gezeigt ist, beinhaltet auch IP-Transportschichten 352. Die IP-Transportschichten 352 enthalten die standardmäßigen Internetprotokolle, wie etwa UDP 354, TCP 356 und IPv4 358. Zusätzliche Protokolle werden implementiert, damit die Basisstation 110 die erforderliche Signalisierungsfunktionalität unterstützen kann. IPSec 360 ist erforderlich, um ein chiffriertes und sicheres Übertragungsmedium zwischen der Basisstation 110 und dem Kernnetz 130 bereitzustellen, was erforderlich ist, um die sichere Verbindung zwischen der Benutzer-Mobilstation 122 und dem Kernnetz 130 zu erhalten. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil die Verschlüsselungschiffrierung ein Standardmerkmal für die GSM/UMTS-Luftschnittstelle ist und Chiffrierung für die Übermittlung von sicheren Informationen, wie etwa Sicherheits- und Verschlüsselungsschlüssel, zwischen der Basisstation 110 und dem Kernnetz 130 obligatorisch ist. Remote IP 362 wird implementiert, um innerhalb eines Paketnetzwerks Benutzermobilität zu ermöglichen.
  • Die Softwarearchitektur, die in 3 gezeigt ist, beinhaltet auch eine leitungsvermittelte Funktionalität 370, einschließlich eines Satzes von Sprachcodecs 364, damit unter Verwendung von SIP (VoIP) eine standardmäßige POTs-Verbindung (zu einem standardmäßigen analogen Telefon) hergestellt werden kann. Außerdem ermöglicht ein Fax-Codec 366 eine Verbindung einer standardmäßigen Faxmaschine mit der Basisstation 110 zur Übertragung und zum Empfang von Faxen über das Internet, wiederum unter Verwendung von SIP (FoIP).
  • Die Basisstation 110 ist eine kompakte Einheit, die so konzipiert ist, dass sie auf einer Tischplatte oder einer Innenwand oder an einer Decke im Heim oder Büro montiert werden kann. Ungewöhnlich für eine GSM/UMTS-Basisstation ist, dass keine Zellenplanung erforderlich ist, um die Basisstation 110 zu installieren, da sie niedrige Übertragungsleistungspegel und Selbstkonfiguration für den Frequenz/Scramblingcode aufweist.
  • Nach der physikalischen Installation, der Einführung der SIM-Karte (falls erforderlich) und der Verbindung der externen Gleichstrom- und Netzverbindung über DSL oder Kabel, führt die Basisstation 110 die folgenden Betriebsabläufe aus:
    • 1. Erstellt Kommunikationen mit dem Basisstation-Managementsystem 160, schließt die Authentifizierung mit dem Managementsystem unter Verwendung von Daten, die auf dem SIM aufgezeichnet sind, ab und lädt verschiedene Konfigurationsparameter herunter, einschließlich der „zugelassenen Liste” („Permitted List”) von Trägerfrequenzen und UMTS-Scramblingcodes, welche vom Netzbetreiber, der den Basisstationsdienst bereitstellt, freigegeben werden.
    • 2. Der HF-Empfangsweg wird konfiguriert, um auf den GSM-Mobiltelefon-Downlinkfrequenzen zu laufen, sodass die umgebenden GSM-Basisstationen (und andere aktive Basisstationen nach der Erfindung) erfasst und identifiziert werden können. Das Basisbandmodem 222 wird dann als ein GSM-Mobiltelefon-Basisbandempfänger konfiguriert, sodass die Synchronisations- und Rundfunkkanäle, die von den umgebenden Basisstationen übertragen werden, vollständig demoduliert und die Systeminformationsparameter wiedererlangt werden können. Die Basisstation 110 überwacht dann jede der GSM-Trägerfrequenzen in der zugelassenen Liste, die ihrerseits die Signalstärke der Basisstation misst, wie es ein GSM-Mobiltelefon nach den GSM-Standards tun würde. Die Signalstärken und die Rundfunkkanalinformationen der erfassten Basisstationen werden für künftige Bezugnahme gespeichert.
    • 3. Der HF-Empfangsweg wird konfiguriert, um auf UMTS-Downlinkfrequenzen zu laufen und das Basisbandmodem wird als UMTS-Benutzerendgerät konfiguriert, das die primären und sekundären Synchronisationskanäle (zur Bestimmung des Scramblingcodes) und den Rundfunkkanal demodulieren kann, sodass die Systeminformationsnachrichten wiedererlangt werden können. Die Basisstation 110 überwacht dann jeden der UMTS-Träger- und Scramblingcodes in der zugelassenen Liste, die ihrerseits für jede erfasste Basisstation (einschließlich Basisstationen nach der Erfindung) den Träger-Störsignalabstand misst, wie es ein UMTS-UE tun würde. Der Träger-Störsignalabstand und die Systeminformationsdaten, die für jede erfasste Basisstation wiedererlangt werden, werden für die künftige Bezugname gespeichert.
    • 4. Die Basisstation 110 wählt dann den GSM-Träger und UMTS-Träger und Scramblingcode innerhalb der zugelassenen Liste mit minimaler empfangenen Leistung von den umgebenden Basisstationen (einschließlich der Basisstationen nach der Erfindung) nach dem Prinzip aus, dass diese Träger hinsichtlich der umgebenden Makrozellen/Mikrozellen oder anderen Basisstationen nach der Erfindung minimale Störung verursachen werden. Die HF-Übertragungswege für GSM und UMTS sind auf die ausgewählten Trägerfrequenzen und Scramblingcodes für den einfachen Betrieb konfiguriert. Die HF-Empfangswege der Basisstation 110 werden konfiguriert, um die Uplinkfrequenzen, die den ausgewählten Downlinkträgern entsprechen, nach der standardisierten Verpaarung von Downlink- und Uplinkträgerfrequenzen in den GSM- und UMTS-Frequenzduplex-Systemen zu überwachen.
    • 5. Die Basisstation 110 wählt dann die anfänglichen Leistungspegel für die GSM- und UMTS-Übertragungswege aus. Ein angemessener anfänglicher Leistungspegel wird von der/dem empfangenen Signalstärke/Träger/Störsignal, die/der/das von der Basisstation 110 erfasst wurde, abgezogen. Das Ziel besteht darin, dass der übertragene Leistungspegel ausreicht, um einen ausreichenden Zellulardienst bei einer Entfernung von 20 m bereitzustellen, wobei angenommen wird, dass der Pegel der bandinternen Störung von den umgebenden Basisstationen (einschließlich der Basisstationen nach der Erfindung) erzeugt wurde. Die Übertragungskraft wird beim Anruf modifiziert, um nach den GSM- und UMTS-Standards eine angemessene Dienst-Güte (QoS, Quality of Service) zu erhalten – die HF-Hardware der Basisstation 110 erzwingt eine obere Grenze für die Übertragungskraft, die niedrig genug ist, um zu verhindern, dass die Basisstation 110 eine unannehmbare Störung im Falle eines Versagens der Software erzeugt.
    • 6. Die Systeminformationen, die aus den Rundfunkkanälen der umgebenden GSM- und UMTS-Basisstationen extrahiert werden, werden verwendet, um eine BA-Liste für die GSM- und UMTS-Rundfunkkanäle zu erzeugen, die von der Basisstation 110 nach den GSM- und UMTS-Standards übertragen werden. Diese BA-Liste identifiziert die umgebenden Basisstationen, die von einer mobilempfangenden BA-Liste überwacht werden sollten, in Bereitschaft für eine Übergabe, sollte der Signalpegel der Basisstation 110, wie am Mobiltelefon empfangen, unter annehmbare Grenzen fallen. Die BA-Listen für GSM und UMTS werden dem Managementsystem 160 zurückgemeldet.
    • 7. Die Basisstation 110 beginnt mit der Übertragung auf den ausgewählten GSM- und UMTS-Trägern bei den ausgewählten anfänglichen Leistungspegeln.
    • 8. Wenn die Basisstation 110 Teil einer Gruppe von Basisstationen nach der Erfindung ist, die eine gemeinsame LAN-Verbindung teilen und zur Übergabe zueinander fähig sind, dann kann die BA-Liste mit Informationen bezüglich anderer Basisstationen innerhalb der Gruppe aktualisiert werden, um zu ermöglichen, dass ein Mobiltelefon zwischen derartigen Basisstationen, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, übergeben kann.
  • Die Basisstationseinheit 110 ist konzipiert, um den HF-Inspektionsprozess mit regelmäßigen Abständen (alle 1–10 Tage) nach der ursprünglichen Installation zu wiederholen, sodass Änderungen in der HF-Umgebung erfasst werden können und vorherige Entscheidungen hinsichtlich Trägern/Scramblingcodes bei Bedarf neu abgeschätzt werden können.
  • Wie oben erwähnt, verwendet die Basisstation 110 die für den UMA-Standard definierten Protokolle auf eine neue Weise, um zu ermöglichen, dass die Basisstation 110 über das Breitband-IP-Netzwerk 170 mit einem UMA-UNC 152 kommunizieren kann und somit Kommunikation zwischen einer Mobilstation (MS) 122 zu GSM/UMTS-Funknetzwerken 150 (zur reibungslosen Gesprächsumschaltung) und zum Kernnetz 130 (zur Bereitstellung von standardmäßigen GSM/UMTS-Diensten) bereitstellt. Der Softwareprotokoll-Stack der Basisstation 110 bildet das standardmäßige GSM/UMTS-Luftschnittstellenprotokoll auf dem UMA-Protokoll ab, wie dies in 4 für UMA-zu-GSM und in 5 für UMA-zu-GPRS gezeigt ist.
  • Für GSM (4) bildet die Relais-Funktion innerhalb des Basisstation-Protokoll-Stacks das GERAN-Funkressourcen-(RR, radio resources)Protokoll direkt auf dem UMA-RR-Protokoll, das im UNC 152 endet, ab. Die Basisstation 110 erfordert eine vollständige RR-Unterschicht-Implementierung, um mit den MS(s) 122 zu kommunizieren, die gegenwärtig bei der Basisstation registriert sind. Eine Teilmenge von RR-Aufgaben wird zur UMA-RR-Unterschicht weitergeleitet, um mit dem Kernnetz (zum Beispiel Übergaben) zu kommunizieren.
  • Für GPRS (5) implementiert die Basisstation die RLC/MAC-Unterschichten, um mit der/den registrierten MS(s) 122 zu kommunizieren. Die Relais-Funktion innerhalb der Basisstation 110 bildet die RLC/MAC-Unterschichten auf der UMA-RLC-Unterschicht, die im UNC 152 endet, ab.
  • Die UMA-UMTS-Steuerebene ist in 6 gezeigt. Die Basisstation 110 implementiert die UMTS-RRC-, RLC- und MAC-Unterschichten, wo Verschlüsselung in sowohl RLC als auch MAC implementiert wird. Die UMA-RRC-Unterschicht enthält die zusätzliche UMTS-verwandte Signalisierung. Der UNC 152 kann erweitert werden, sodass eine Iu-Schnittstelle eingeschlossen ist, die sich mit dem 3G-SGSN verbindet. Die oberen Schichten GMM, SM und SMS sind in 3G-SGSN enthalten und kommunizieren in dem UE mit ihren Peers.
  • Für die UMAN-UMTS-Sprache (7), wird der Sprachverkehr durch die RLC- und MAC-Unterschichten gesendet, wo die Verschlüsselung in der MAC durchgeführt wird. Der Sprachverkehr wird unter Verwendung von RTP/UDP zwischen der Basisstation 110 und UNC 152 transportiert. UNC 152 befördert den Sprachverkehr über Iu-CS zu 3G-MSC, wo der Kernnetz-AMR-Codec enthalten ist.
  • Für die UMAN-UMTS-Benutzerebene (8), werden die IP-Benutzerdaten über PDCP-, RLC- und MAC-Unterschichten zu der Basisstation 110 transportiert. Die Basisstation implementiert die UMTS-RLC- und MAC-Unterschichten, wo Verschlüsselung in der RLC-Unterschicht implementiert wird. Die PDCP-Unterschicht kann zu der Basisstation anstatt der angegebenen Position in UNC 152 transferiert werden, allerdings hängt dies von der Zukunft der UNC-Implementierung ab.
  • Zur GERAN-Verschlüsselung müssen die Verschlüsselungsschlüssel und andere Informationselemente vom Makro-Kernnetz 130 zur Basisstation 110 transferiert wenden, und zwar, damit zunächst die VERSCHLÜSSELUNGS-MODUS-Nachrichten zwischen der Basisstation 110 und der MS 122 übertragen werden können und als nächstes, damit die GSM-Schicht 1 der Basisstation 110 die darauf folgenden Steuerungs- und Benutzerebene-Nachrichten verschlüsseln und entschlüsseln kann. Das Haupterfordernis und die Abänderung der UMAN-Protokollspezifikation ist das Erfordernis des Wertes des Verschlüsselungsschlüssels Kc an der Basisstation 110, damit die Verschlüsselung und Entschlüsselung der GSM-Schicht-1-Nachrichten in der Basisstation durchgeführt werden können. Es wird vorgeschlagen, dass der Wert von Kc in einer zusätzlichen Nachricht empfangen wird, die vom UNC 152 empfangen wird. Die folgenden zwei Nachrichten werden daher als eine Erweiterung zum standardmäßigen UMA-Nachrichtensatz vorgeschlagen:
    Name der Nachricht Beschreibung Inhalt
    URR VERSCHLÜSSELUNGS-SCHLÜSSEL-ANFORDERUNG Anforderung durch die Basisstation, dass der Verschlüsselungs-Schlüssel vom Netzwerk zur Basisstation geschickt wird. Keiner.
    URR VERSCHLÜSSELUNGS-SCHLÜSSEL-ANTWORT Antwort vom Netzwerk, wobei der Verschlüsselungs-Schlüssel eingeschlossen ist. 1. 64-Bit GSM-Verschlüsselungs-Schlüssel Kc. 2. Ein Statuswort, das andeutet, ob die Anforderung erfolgreich war oder nicht.
  • Im Falle einer Übergabe von GERAN zu UMAN ist ein neuer Wert von Kc in der GERAN-ÜBERGABE-ANFORDERUNG-Nachricht, die vom MSC zum UNC 152 gesendet wurde, enthalten, die gegenwärtig nicht zur MS 122 oder Basisstation 110 weitergeleitet wird. Der mit der Verschlüsselung verbundene Inhalt der ÜBERGABE-ANFORDERUNG-Nachricht muss zur Basisstation weitergeleitet werden, damit mit der Verschlüsselung begonnen werden kann, sobald die Übergabe abgeschlossen ist (wenn die Verschlüsselung aktiv ist und nach der Übergabe freigegeben wird).
  • Im Falle einer Übergabe von UMAN zu GERAN wurde der Wert von Kc bereits zur Basisstation 110 (über die modifizierten VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-BEFEHL-Nachrichten) während des UMAN-Verschlüsselungs-Konfigurationsvorgangs weitergeleitet. Der Wert von Kc wird zum Ziel-BSS über die ÜBERGABE-ANFORDERUNG-Nachricht von MSC weitergeleitet, wodurch keine weiteren Modifikationen erforderlich sind.
  • Die Verschlüsselungskonfiguration für GSM wird wie in 9 gezeigt und wie in der nachfolgenden Schrittfolge beschrieben, durchgeführt:
  • 901. Das Kernnetz 130 sendet den BSSAP-VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-BEFEHL zum UNC 152, in dem der GSM-Verschlüsselungsschlüssel Kc enthalten ist, und der Chiffrierungsalgorithmus, den der UNC (und die MS) verwenden sollen.
  • 903. Der UNC 152 sendet den URR-VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-BEFEHL zur Basisstation 110, die angibt, ob mit der Verschlüsselung begonnen werden soll oder nicht (nach der Übergabe an GERAN), und wenn ja, welcher Algorithmus verwendet werden soll, sowie eine willkürliche Nummer RAND. Die Nachricht gibt auch an, ob die MS in der URR-VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht IMEI einschließen soll.
  • 905. Die Basisstation 110 fordert den Wert des Verschlüsselungsschlüssels Kc vom Netzwerk an, indem sie wie oben beschrieben die proprietäre URR-VERSCHLÜSSELUNGSSCHLÜSSEL-ANFORDERUNG-Nachricht sendet.
  • 907. Der UNC 152 sendet den Wert des Verschlüsselungsschlüssels in der URR-VERSCHLÜSSELUNGSSCHLÜSSEL-ANTWORT-Nachricht, wie oben beschrieben, zur Basisstation 110. Der Wert des Verschlüsselungsschlüssels kann nur von der UNC 152 gesendet werden, wenn die Basisstation-UNC-Verbindung chiffriert ist. Wenn der Basisstation der Wert von Kc nicht erlaubt wird oder die Verlinkung nicht chiffriert ist, oder wenn die gegenwärtige Anforderung ungültig war, soll die Antwort-Nachricht keinen Verschlüsselungsschlüssel enthalten, wobei der Status auf Ungültiger Verschlüsselungsschlüssel” gesetzt ist, wobei ansonsten der Status auf Gültiger Verschlüsselungsschlüssel” gesetzt werden soll.
  • 909. Die Basisstation erzeugt und sendet den VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-BEFEHL zur MS 122, wobei sie angibt, ob die Verschlüsselung freigegeben ist oder nicht und wenn ja, welcher Algorithmus verwendet werden soll. Der Inhalt der Nachricht basiert auf dem URR-VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-BEFEHL.
  • 911. Die MS 122 sendet die VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht zurück, die optional die Engeräterkennung (IMEI, International Mobile Equipment Identity) enthält.
  • 913. Ein Nachrichten-Authentifikationscode (MAC, Message Authentication Code) wird von der Basisstation 110 aus den Eingabewerten von RAND, Kc, IMSI und unter Verwendung des HMAC-SHAI-96 Algorithmus berechnet und zusammen mit der IMSI, falls angegeben, in der URR-VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht zurückgesendet.
  • 915. Der UNC 152 verifiziert den MAC. Wenn der UNC verifiziert, dass der MAC korrekt ist, sendet er die VERSCHLÜSSELUNG-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht an das Kernnetz 130.
  • Zur UMTS-Verschlüsselung müssen die Verschlüsselungsschlüssel und andere Informationselemente vom Makro-Kernnetz zur Basisstation transferiert werden, und zwar, damit zunächst die SICHERHEITS-MODUS-Nachrichten zwischen der Basisstation und dem UE 122 übertragen werden können und als nächstes, damit die UMTS-Schicht 2 der Basisstation die darauf folgenden Steuerungs- und Benutzerebene-Nachrichten verschlüsseln und entschlüsseln kann. Das Haupterfordernis und die Abänderung der UMAN-Protokollspezifikation ist die Gegenwart der Werte des UMTS-Verschlüsselungsschlüssels KC und des UMTS-Integritätsschlüssels IK an der Basisstation, damit die Verschlüsselung und Entschlüsselung in der Basisstation durchgeführt werden können. Es wird vorgeschlagen, dass die Werte von CK und IK in einer zusätzlichen Nachricht vom UNC empfangen werden. Die folgenden zwei Nachrichten werden daher als eine Erweiterung zu UMA vorgeschlagen:
    Name der Nachricht Beschreibung Inhalt
    URR SICHERHEITS-SCHLÜSSEL-ANFORDERUNG Anforderung durch die Basisstation, dass der Verschlüsselungs-Schlüssel CK und der Integritäts-Schlüssel IK vom Netzwerk zur Basisstation geschickt werden. Keiner.
    URR SICHERHEITS-SCHLÜSSEL-ANTWORT Antwort vom Netzwerk, wobei der Verschlüsselungs-Schlüssel und der Integritäts-Schlüssel eingeschlossen sind. 1. 128-Bit UMTS-Verschlüsselungs-Schlüssel CK. 2. 128-Bit UMTS-Integritäts-Schlüssel IK. 2. Ein Statuswort, das andeutet, ob die Anforderung erfolgreich war oder nicht.
  • Im Falle einer Übergabe von UMTS zu UMAN sind die neuen Werte von CK und IK in der Iu-VERSETZUNGS-ANFORDERUNG-Nachricht, die vom 3G-SGSN zum UNC gesendet wunde, enthalten, die gegenwärtig nicht zum UE oder der Basisstation weitergeleitet werden. Der mit der Verschlüsselung verbundene Inhalt der Iu-VERSETZUNGS-ANFORDERUNG-Nachricht muss zur Basisstation weitergeleitet werden, damit mit der Verschlüsselung begonnen werden kann, sobald die Übergabe abgeschlossen ist (wenn die Verschlüsselung aktiv ist und nach der Übergabe freigegeben wird).
  • Im Falle einer Übergabe von UMAN zu UMTS wurden die Werte CK und IK bereits zur Basisstation (über die modifizierten SICHERHEITS-MODUS-BEFEHLS-Nachrichten) während des UMAN-Verschlüsselungs-Konfigurationsvorgangs weitergeleitet. Die Werte von CK und IK werden zum Ziel-RNS über die Iu-STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-Nachricht von 3G-SGSN weitergeleitet, wodurch keine weiteren Modifikationen erforderlich sind.
  • Die UMTS-Verschlüsselungskonfiguration wird wie in 10 gezeigt und wie in der nachfolgenden Schrittfolge durchgeführt:
  • 1001. Das Kernnetz 130 sendet den RANAP-SICHERHEITS-MODUS-BEFEHL zum UNC 152, in dem der UMTS-Verschlüsselungsschlüssel CK und der UMTS-Integritätsschlüssel IK enthalten ist, sowie den/die Chiffrierungssalgorithmus/algorithmen, den/die der UNC (und das UE) verwenden soll/sollen.
  • 1003. Der UNC 152 sendet den URR-SICHERHEITS-MODUS-BEFEHL zur Basisstation 110, die angibt, ob mit der Verschlüsselung begonnen werden soll oder nicht (nach der Übergabe an UMTS, und wenn ja, welcher Algorithmus verwendet werden soll, sowie eine willkürliche Nummer RAND und ein Authentication Token AUTH. Die Nachricht gibt auch an, ob das UE IMEI in der URR-SICHERHEITS-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht einschließen soll.
  • 1005. Die Basisstation 110 fordert die Werte des UMTS-Verschlüsselungsschlüssels CK und UMTS-Integritätsschlüssels IK vom Netzwerk an, indem sie wie oben beschrieben die proprietäre URR-SICHERHEITSSCHLÜSSEL-ANFORDERUNG-Nachricht sendet.
  • 1007. Der UNC 152 sendet den Wert des Verschlüsselungsschlüssels in der URR-SICHERHEITS-ANTWORT-Nachricht, wie oben beschrieben, zur Basisstation 110. Der Wert des Verschlüsselungsschlüssels kann nur vom UNC gesendet werden, wenn die Basisstation-UNC-Verbindung chiffriert ist. Wenn der Basisstation der Wert von CK und IK nicht erlaubt wird oder die Verlinkung nicht chiffriert ist, oder wenn die gegenwärtige Anforderung ungültig war, soll die Antwort-Nachricht keinen Verschlüsselungsschlüssel enthalten, wobei der Status auf „Ungültiger Verschlüsselungsschlüssel” gesetzt ist, wobei ansonsten der Status auf „Gültiger Verschlüsselungsschlüssel” gesetzt werden soll.
  • 1009. Die Basisstation 110 erzeugt und sendet den SICHERHEITS-MODUS-BEFEHL zum UE 122, wobei sie angibt, ob die Verschlüsselung freigegeben ist oder nicht und wenn ja, welcher Algorithmus verwendet werden soll. Der Inhalt dieser Nachricht basiert auf dem URR-SICHERHEITS-MODUS-BEFEHL.
  • 1011. Das UE 122 sendet die SICHERHEITS-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht zurück, die optional die IMEI enthält.
  • 1013. Ein MAC wird von der Basisstation 110 aus den Eingabewerten von RAND, CK, IK und IMSI und unter Verwendung des HMAC-SHAI-96 Algorithmus berechnet und zusammen mit der IMEI, falls angegeben, in der URR-SICHERHEITS-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht zurückgesendet.
  • 1015. Der UNC 152 verifiziert den MAC. Wenn der UNC verifiziert hat, dass der MAC korrekt ist, sendet er die SICHERHEITS-MODUS-VOLLSTÄNDIG-Nachricht an das Kernnetz 130.
  • Die Basisstation 110 bildet alle UMA-Vorgänge auf GSM/UMTS-Vorgänge ab und umgekehrt. Dieses Mapping ist in den nachfolgenden Unterabschnitten umrissen.
  • Entdeckungs- und Registrierungsvorgänge
  • Die UMA-Entdeckungs- und Registrierungsvorgänge, wie in 11 gezeigt, werden durchgeführt, wenn eine geeignete Mobilstation die Basisstation 110 durch die GSM/UMTS-PLMN-Auswahl- und Zellularauswahlvorgänge auswählt. Die Mobilstation kann auch eine PLMN-Vorauswahl treffen, die auf den UMA-Rove-In-Vorgang abgebildet wird. Die in 11 gezeigte Folge setzt voraus, dass das UE 122 keine aktiven Sprach- oder Paketsitzungen aufweist, die auf dem GERAN (d. h. im Leerlauf-Modus) aktiv sind. Das UE 122 kann auf den GSM- oder UMTS-Netzwerken IMSI- und/oder GPRS-befestigt sein. Der Entdeckungs- und Registrierungsvorgang ist für sowohl GSM als auch UMTS derselbe.
  • Es wird die nachfolgende Schrittfolge ausgeführt:
    Das UE führt den Ortsregistrierungsvorgang durch, indem es eine STANDORT-AKTUALISIERUNGS-ANFORDERUNG 1101 über die Um- oder Uu-Schnittstelle, die auch die IMSI des UE enthält, sendet. Die Basisstation kann die STANDORT-AKTUALISIERUNGS-ANFORDERUNG frühzeitig zurückweisen, indem sie eine STANDORT-AKTUALISIERUNGS-ABLEHNUNG 1103 sendet, wenn das UE 122 nicht bei der Basisstation 110 registriert ist, und zwar aufgrund einer ungültigen IMSI.
  • Die Basisstation 110 führt die UMAN-Entdeckungs- und Registrierungsvorgänge 1105 und 1113 durch, um den UNC darüber zu informieren, dass ein bestimmtes UE an einer bestimmten Basisstation verfügbar ist. Der UNC verfolgt diese Informationen zum Zweck der Bereitstellung von Diensten (zum Beispiel Mobiltelefon-beendete(MT-)Anrufe).
  • Wenn die Entdeckung oder Registrierung durch den UNC (Nachrichten 1107 oder 1115) zurückgewiesen wird, erzeugt ZoneGate eine STANDORT-AKTUALISIERUNGS-ABLEHNUNG (1109 oder 1117) und sendet diese zum Mobiltelefon.
  • Nach der erfolgreichen Registrierung (Nachrichten 1111 oder 1119), übermittelt die Basisstation 110 die ursprüngliche STANDORTORT-AKTUALISIERUNGS-ANFORDERUNG zum Kernnetz SGSN (Nachricht 1121).
  • Das Kernnetz 130 führt während der Ortsregistrierung die Authentifizierungs- und Verschlüsselungsvorgänge durch, um das UE 122 mit dem Kernnetz zu authentifizieren und die Verschlüsselungsparameter vor Beginn der Verschlüsselung aufzustellen. Das Kernnetz gibt eine erfolgreiche Standortsregistrierung an, indem sie dem UE die STANDORT-AKTUALISIERUNGS-ANNAHME-Nachricht 1123 sendet. Das UE ist nun beim Kernnetz registriert und lagert erfolgreich auf der Basisstationszelle.
  • Ausbuchungsvorgang
  • Der Ausbuchungsvorgang ist in 12 dargestellt. Das IMSI-DETACH 1201 kann vom Mobiltelefon stammen und zur Basisstation 110 gesendet werden, wo es auf URR-Deregistrierung 1203 abgebildet wird und dem UNC gesendet wird. Die URR-DEREGISTRIERUNG-Nachricht 1205 kann auch vom UNC stammen und zur Basisstation 110 gesendet werden, wo sie auf IMSI-DETACH 2107 abgebildet wird, welches von der Basisstation zum Mobiltelefon 122 gesendet wird. Der Ausbuchungsvorgang ist sowohl für GSM als auch UMTS derselbe.
  • Vorgang für einen vom Mobiltelefon ausgehenden Sprachanruf
  • Der Vorgang für den vom Mobiltelefon ausgehenden Sprachanruf, der in 13 gezeigt ist, implementiert die standardmäßige GSM-Signalisierung zwischen der Basisstation und der MS 122, die auf der UMA-definierten Signalisierung abgebildet sind. Der Inhalt der Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert. Der Vorgang ist sowohl für GSM als auch UMTS ähnlich.
  • Die Schrittfolge, die in 13 dargestellt ist, wird nachfolgend ausführlich beschrieben:
    Die CM-Dienst-Anforderung 1301 wird dem UNC 152 vom Mobiltelefon 122 über den Uplink-Direkübertragungs-Wrapper 1303 gesendet.
  • Die Authentifizierung wird transparent mit den Uplink- und Downlink-Direktübertragungs-Nachrichten 1305, 1307, 1309, 1311 durchgeführt.
  • Für GSM wird der URR-Verschlüsselungs-Modus-Befehl 1313 vom UNC 152 zur Basisstation 110 gesendet, welche ihn auf dem Verschlüsselungs-Modus-Befehl 1315, der von der Basisstation zum Mobiltelefon 122 gesendet wurde, abbildet. Die Verschlüsselungs-Modus-Vollständig-Nachricht 1317 wird vom Mobiltelefon 122 zur Basisstation 110 gesendet, welche sie auf der URR-Verschlüsselungs-Modus-Vollständig-Nachricht 1319 abbildet. Für UMTS ersetzen die Sicherheits-Modus-Nachrichten 1321, 1323, 1325, 1327 die Verschlüsselungs-Modus-Nachrichten 1313, 1315, 1317, 1319.
  • Die CM-Dienst-Annahme 1331 wird vom UNC 152 zur Basisstation in der URR-Downlink-Direkttransfer-Wrapper-Nachricht 1329 gesendet und von der Basisstation zum Mobiltelefon 122 weitergeleitet.
  • Die Setup-Nachricht 1333 wird vom Mobiltelefon 122 zur Basisstation gesendet, die zum UNC in der Uplink-Direkttransfer-Nachricht 1335 weitergeleitet wird. Die Call-Proceeding-Nachricht 1339 wird vom UNC 152 zur Basisstation in der Downlink-Direkttransfer-Wrapper-Nachricht 1337 gesendet und von der Basisstation zum Mobiltelefon weitergeleitet.
  • Die URR-Kanal-Aktivieren-Nachricht 1341, 1349 wird vom UNC 152 zur Basisstation 110 gesendet, welche auf die Kanal-Modus-Modifizieren-Nachricht 1343 für das GSM abgebildet wird, oder die Funkträger-Rekonfiguration-Nachricht 1351 für UMTS und zum Mobiltelefon gesendet. Die Kanal-Modus-Modifizieren-Bestätigen-Nachricht 1345 wird vom Mobiltelefon zur Basisstation für das GSM oder die Funkträger-Rekonfiguration-Vollständig-Nachricht 1353 für UMTS gesendet und auf die URR-Kanal-Aktivieren-Bestät-Nachricht 1347, 1355 abgebildet und von der Basisstation 110 zum UNC gesendet.
  • Die Warn- und Verbindungs-Nachrichten 1361, 1365 werden vom UNC 152 zur Basisstation in den URR-Downlink-Direkttransfer-Wrapper-Nachrichten 1359, 1363 gesendet und von der Basisstation zum Mobiltelefon weitergeleitet. Die Verbindung-Bestätigen-Nachricht 1367 wird vom Mobiltelefon zur Basisstation gesendet und in der URR-Uplink-Transfer-Nachricht 1369 zum UNC weitergeleitet, um den vom Mobiltelefon ausgehenden Anrufeinstellungsvorgang abzuschließen.
  • Vorgang für einen vom Mobiltelefon beendeten Sprachanrufvorgang
  • Der in 14 dargestellte vom Mobiltelefon beendete Sprachanrufvorgang implementiert die standardmäßige GSM-Signalisierung zwischen der Basisstation und der MS/dem UE 122, die auf der UMA-definierten Signalisierung abgebildet sind. Der Inhalt der Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert. Der Vorgang ist sowohl für GSM als auch UMTS ähnlich.
  • Der in 14 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge beschrieben:
    Die URR-FUNKRUF-ANFORDERUNG 1401 wird vom UNC zur Basisstation gesendet, um den vom Mobiltelefon beendeten Sprachanruf zu starten. Die FUNKRUF-ANFORDERUNG 1403 wird von der Basisstation erzeugt und auf die MS/das UE übertragen. Die MS-FUNKRUF-ANTWORT-Nachricht 1405 wird von der Basisstation empfangen, welche die URR-FUNKRUF-ANTWORT 1407 erzeugt und zum UNC sendet. Für UMTS wird die FUNKRUF-TYP-1-Nachricht 1411 von der Basisstation zum UE erzeugt, das mit dem ZELLEN-AKTUALISIERUNGS-Vorgang 1413 antwortet.
  • Der UNC führt die Authentifizierungsvorgänge mit den Downlink- und Uplink-Direkttransfer-Nachrichten 1419, 1421, 1423, 1425 durch und die Verschlüsselungsvorgänge mit den Nachrichten VERSCHLÜSSELUNGS-MODUS-BEFEHL und VERSCHLÜSSELUNGS-MODUS-VOLLSTÄNDIG 1427, 1429, 1431, 1433 für GSM oder den SICHERHEITS-MODUS-Nachrichten 1435, 1437, 1439, 1441 für UMTS.
  • Der Rest des Anrufeinstellungsvorgangs wird transparent durch die UNC-Übertragung und den UNC-Empfang der Downlink- und Uplink-Direkttransfer-Nachrichten durchgeführt. Die Basisstation 110 konvertiert jede Uplink- und Downlink-Nachricht in die erforderliche Luftschnittstellen-EINSTELLUNGS-(SETUP) (1443–1445), ANRUF BESTÄTIGT-(CALL CONFIRMED) (1447–1449), WARNUNGS-(ALERTING) (1451–1453), VERBINDUNGS-(CONNECT) (1455–1457) und VERBINDUNG BESTÄTIGT (CONNECT ACKNOWLEDGE) (1459–1461) Nachrichten.
  • URLC-Transportkanal-Aktivierungsvorgang
  • Die in 15 gezeigten URLC-Transportkanal-Aktvierungsvorgänge sind UMA-definierte Vorgänge, die auf die GPRS-Luftsschnittstellen-PDP-Inhalt-Aktivierungsvorgänge abgebildet werden. Der Inhalt der Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert. Die Transportkanal-Aktivierungsvorgänge sind für sowohl GSM als auch UMTS dieselben.
  • Der in 15 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Die Aktivierung des URLC-Transportkanals kann durch das UE aktiviert werden, indem der PDP-Inhalt-Aktivierungsvorgang initiiert wird. Die PDP-INHALT AKTIVIEREN ANFORDERUNG 1501 wird auf der Nachricht URLC AKTIVIERT UTC-ANFR 1503 abgebildet und die URLC AKTIVIERT UTC BESTÄT 1505, die vom UNC empfangen wurde, wird auf die Nachricht PDP-INHALT AKTIVIEREN AKZEPTIEREN 1507 abgebildet. Wenn die URLC AKTIVIERT UTC BESTÄT 1505 eine negative Bestätigung enthält, dann wird anstelle der Akzeptanz-Nachricht die Nachricht PDP-INHALT AKTIVIEREN ABLEHNEN 1509 erzeugt.
  • Die Aktivierung des URLC-Transportkanals kann durch den UNC aktiviert werden, indem die URLC AKTIVIERT UTC ANFR 1511 gesendet wird. Diese Nachricht wird auf die Nachricht ANFORDERUNG PDP-INHALT-AKTIVIERUNG 1513 abgebildet und an das UE gesendet. Das UE erzeugt als Antwort die Nachricht PDP-INHALT AKTIVIEREN ANFORDERUNG 1515, welche die Basisstation auf sowohl die URLC AKTIVIERT UTC BESTÄT 1517 als auch die PDP-INHALT AKTIVIEREN AKZEPTIEREN 1519 Nachrichten abbildet. In diesem Fall entscheidet ZAP, ob der PDP-Inhalt-Aktivierungsvorgang erfolgreich ist und erzeugt die Nachricht PDP-INHALT AKTIVIEREN ABLEHNEN 1521, falls dies nicht der Fall ist.
  • URLC-Transportkanal-Deaktivierungsvorgang
  • Die in 16 gezeigten URLC-Transportkanal-Deaktvierungsvorgänge sind UMA-definierte Vorgänge, die auf die GPRS-Luftsschnittstellen-PDP-Inhalt-Deaktivierungsvorgänge abgebildet werden. Der Inhalt der Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert. Die Transportkanal-Deaktivierungsvorgänge sind für sowohl GSM als auch UMTS dieselben.
  • Der in 16 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Die Deaktivierung des URLC-Transportkanals kann durch das UE oder das Netzwerk initiiert werden.
  • Das UE initiiert die URLC-Transportkanal-Deaktivierung, indem es die Nachricht PDP INHALT DEAKTIVIEREN ANFORDERUNG 1601 zur Basisstation sendet, welche die Nachricht URLC DEAKTIVIERT UTC ANF 1603 erzeugt und an den UNC 152 sendet. Der UNC 152 antwortet mit der Nachricht URLC DEAKTIVIERT UTC BESTÄT 1607, die von der Basisstation auf die PDP-INHALT DEAKTIVIEREN AKZEPTIEREN 1605 abgebildet wird und an die MS gesendet wird.
  • Das Netzwerk initiiert die URLC-Transportkanal-Deaktivierung, indem es die Nachricht URLC DEAKTIVIERT UTC ANF 1609 zur Basisstation sendet, welche die Nachricht PDP-INHALT DEAKTIVIEREN ANFORDERUNG 1611 erzeugt und an das UE sendet. Das UE antwortet mit der Nachricht PDP-INHALT DEAKTIVIEREN AKZEPT 1613, die von der Basisstation auf die URLC DEAKTIVIERT UTC BESTÄT 1615 abgebildet wird und an den UNC gesendet wird.
  • Funkruf-Vorgänge
  • Die in 17 gezeigten Funkruf-Vorgänge umfassen den Paket-Funkruf-Vorgang für die paketvermittelten Dienste und den normalen Funkruf-Vorgang für die leitungsvermittelten Dienste. Beide Funkruf-Vorgänge werden jeweils stets vom Netzwerk initiiert. Der Inhalt der Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert.
  • Der in 17 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Der Paket-Funkruf-Vorgang wird vom Netzwerk initiiert, indem die Nachricht URLC PS PAGE 1701 vom UNC zur Basisstation gesendet wird, wobei diese auf die FUNKRUF ANFORDERUNG 1703 abgebildet wird und an die MS gesendet wird. Die MS reagiert mit dem Senden eines beliebigen LLC-EINHEITSDATEN- oder DATEN-Pakets (LLC UNITDATA or DATA packet) 1705 zur Basisstation, welche die Nachricht auf die URLC-EINHEITSDATEN- oder DATEN-Nachricht (URLC UNITDATA or DATA) 1707 abbildet.
  • Der leitungsvermittelte Funkruf-Vorgang wird vom Netzwerk initiiert, indem der Basisstation vom UNC die Nachricht URR-FUNKRUF-ANFORDERUNG 1709 gesendet wird, die auf die FUNKRUF-ANFORDERUNG 1711 abgebildet wird und an die MS gesendet wird. Die MS reagiert, indem sie der Basisstation die FUNKRUF-ANTWORT 1713 sendet, welche die Nachricht auf die URR-FUNKRUF ANTWORT-Nachricht 1715 abbildet und diese dem UNC sendet.
  • Der UMTS-Funkruf-Vorgang wird vom Netzwerk initiiert, indem der Basisstation vom UNC die URR-FUNKRUF-ANFORDERUNG-Nachricht 1717 gesendet wird, die auf die FUNKRUF TYP 1 Nachricht 1719 abgebildet wird und zum UE gesendet wird. Das UE reagiert, indem es der Basisstation die ZELLEN-AKTUALISIERUNG 1721 sendet, wobei sie mit ZELLEN-AKTUALISIERUNG BESTÄTIGEN 1725 reagiert und die Nachricht auf die URR-FUNKRUF-ANTWORT-Nachricht 1723 abbildet und diese dem UNC sendet.
  • Übergabevorgang von GERAN zu UMAN
  • Die in 18 gezeigte Folge von GERAN zu UMAN setzt voraus, dass die MS einen aktiven Sprachanruf auf dem GERAN aufweist. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt: Es sei bemerkt, dass die Netzwerkelementsignalisierung zwischen UNC und MSC und zwischen BSS und MSC lediglich zur Verdeutlichung gezeigt sind. Der Inhalt aller gezeigten Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert.
  • Der in 18 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schritten zusammengefasst:
    Die MS sendet fortwährend MESSUNGSBERICHTE 1801, 1803, 1805 usw. an die BSS, die die {ARFCN, BSIC} der umgebenden Zellen enthalten. Die Basisstation 110 {ARFCN, BSIC} wird in den Messungsberichten eingeschlossen, wenn die von der Basisstation übertragene BCCH-Trägerleistung ausreicht und/oder die Basisstation-ARFCN in der BSC-BA-Liste (die in der SYSTEMINFORMATION enthalten ist, welche von der BSS BCCH bedienenden Zelle übertragen wird) übertragen wird.
  • Die Basisstation 110 sollte von der BS im Vergleich zu den bedienenden und benachbarten GERAN-Zellen als den höchsten Signalpegel aufweisend ausgewiesen werden.
  • Das BSS bildet intern die Basisstation 110 {ARFCN, BSIC} auf ein UMA-Zellen-CGI ab. GERAN beschließt, zur UMA-Zelle zu übergeben, indem eine ÜBERGABE ERFORDERLICH-Nachricht 1807 zum Kernnetz 130 MSC gesendet wird.
  • Das Kernnetz 130 fordert an, dass Ziel-UNC 152 für die Übergabe unter Verwendung der Nachricht ÜBERGABE ANFORDERUNG 1809 Ressourcen zuweist. UNC 152 sollte die in der ÜBERGABE ANFORDERUNG 1809 enthaltene IMSI auf die Heim-Basisstation 110 des MS-Benutzers abbilden. Die Ziel-Heim-Basisstation 110 kann die gegenwärtig von der MS gesehene Basisstation 110 sein oder nicht.
  • Der Ziel-UNC 152 bestätigt die Anforderung unter Verwendung von ÜBERGABE ANFORDERUNG BESTÄTIGUNG 1811, wobei er angibt, dass er die angeforderte Übergabe unterstützen kann, welche ebenfalls den ÜBERGABE-BEFEHL-Inhalt enthält, der die Funkkanalparameter der Heim-Basisstation 110 angibt, auf welche die MS gerichtet werden soll.
  • Das Kernnetz 130 leitet den ÜBERGABEBEFEHL 1813 an GERAN weiter und beendet somit die Übergabevorbereitung.
  • GERAN sendet den ÜBERGABEBEFEHL 1815 zur MS, um gegenüber der Basisstation eine Übergabe anzuzeigen. Der ÜBERGABEBEFEHL 1815 enthält ARFCN, PLMN-Farbcode und BSIC der Ziel-Basisstation 110. Die MS wechselt ihren Audioweg nicht von GERAN zu UMAN, bis die Übergabe beendet ist.
  • Die MS greift unter Verwendung der ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 1817 auf die Basisstation 110 zu. Der Übergabebezug, der in der ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 1817 enthalten ist, wird in der URR-ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 1819 zum UNC weitergeleitet, was es dem bedienenden UNC ermöglicht, die Übergabe mit der ÜBERGABE-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG-Nachricht 1811 zu korrelieren.
  • Der bedienende UNC 152 stellt den Trägerweg mit der Basisstation und MS auf.
  • Die Basisstation 110 überträgt die URR-ÜBERGABE VOLLSTÄNDIG-Nachricht 1827, um die Beendung des Übergabevorgangs anzugeben. Die MS wechselt von der GERAN-Benutzerebene zur UMAN-Benutzerebene.
  • Bidirektionaler Sprachverkehr 1831, 1833, 1835 fließt nun zwischen der MS 122 und dem Kernnetz 130 über den bedienenden UNC 152.
  • Der Ziel-UNC zeigt an, dass die Übergabe beendet ist, indem die ÜBERGABE VOLLSTÄNDIG-Nachricht 1837 verwendet wird. Falls dies noch nicht geschehen ist, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene vom Usprungs-GERAN zum Ziel-UMAN.
  • Erforderlichenfalls bricht anschließend das Kernnetz 130 die Verbindung zum Ursprungs-GERAN unter Verwendung des LÖSCH-BEFEHLS 1839 ab.
  • Ursprungs-GERAN bestätigt die Freigabe von GERAN-Ressourcen, die für diesen Anruf zugewiesen wurden, indem LÖSCHEN VOLLSTÄNDIG 1845 verwendet wird.
  • Übergabevorgang von UMAN zu GERAN
  • Die in 19 gezeigte Folge von UMAN zu GERAN setzt voraus, dass die MS einen aktiven Sprachanruf auf UMAN aufweist. Die MS beginnt mit dem Verlassen des Abdeckungsbereiches der Basisstation 110 nach der Erfindung. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt: Es sei bemerkt, dass die Netzwerkelementsignalisierung zwischen UNC und MSC und zwischen BSS und MSC lediglich zur Verdeutlichung gezeigt sind. Der Inhalt aller gezeigten Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert.
  • Die in 19 gezeigte Nachrichtenfolge wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Die Übergabe von UMAN zu GERAN wird durch die MS-Messungsberichte 1901, 1905 der umgebenden GERAN {ARFCN, BSIC} BCCH-Trägerleistungspegel ausgelöst. UNC kann auf der Basis des Signalstärkekriteriums eine optionale URR-UPLINK-QUALITÄTSANGABE 1903 senden.
  • Die Basisstation 110 erfasst, dass eine Übergabe erforderlich ist und sendet die URR-ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 1907 an den bedienenden UNC 152 und gibt dabei den Kanalmodus und eine Liste von GERAN-Zellen an, die durch CGI in Präferenzreihenfolge für die Übergabe identifiziert werden. Die Basisstation 110 kann die Liste von CGIs durch das Entschlüsseln der Systeminformationsnachrichten in den umgebenden GERAN-Zellen selbst erhalten oder kann eine Liste von CGIs (und deren entsprechenden ARFCN, BSICs) durch den Zugriff auf eine entsprechende Datenbank in Bezug auf ihren eigentlichen geografischen Standort (nach Postleitzahl oder einer anderen geografischen Standortsbestimmungsvorrichtung) erhalten.
  • Der bedienende UNC beginnt mit der Übergabevorbereitung, indem er gegenüber dem Kernnetz 130 unter Verwendung der ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 1909 signalisiert.
  • Das Kernnetz wählt eine Ziel-GERAN-Zelle aus und fordert an, dass sie, unter Verwendung der ÜBERGABE-ANFORDERUNG 1911, die notwendigen Ressourcen zuweist.
  • Der Ziel-GERAN schafft eine ÜBERGABE-BEFEHL-Nachricht, die auf dem zugewiesenen Kanal Informationen bereitstellt, und sendet diese durch die ÜBERGABE-ANFORDERUNG-BESTÄTIGT-Nachricht 1913 zum Kernnetz.
  • Das Kernnetz signalisiert gegenüber dem bedienenden UNC, dass die MS zum GERAN übergeben werden soll und verwendet dabei die ÜBERGABE-BEFEHL-Nachricht 1915 und beendet die Übergabevorbereitungsphase.
  • Der bedienende UNC überträgt den URR-ÜBERGABE-BEFEHL 1917 auf die Basisstation 110, wobei die Einzelheiten enthalten sind, die vom GERAN bei der Ziel-Ressourcenzuweisung gesendet wurden. Die Basisstation 110 überträgt den ÜBERGABE-BEFEHL 1919 auf die MS 122 und gibt dabei an, dass die MS zur GERAN-Zelle übergeben sollte.
  • Die MS überträgt den ÜBERGABE-ZUGRIFF-Befehl 1921, der die Übergabe-Bezugsparameter enthält, um zu ermöglichen, dass der Ziel-GERAN diesen Übergabe-Zugriff mit der ÜBERGABE-BEFEHL-Nachricht, die zuvor auf das Kernnetz als Antwort auf ÜBERGABE ERFORDERLICH übertragen wurde, korreliert.
  • Der Ziel-GERAN bestätigt die Erfassung der Übergabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der ÜBERGABE-ERFASSEN-Nachricht 1923.
  • Das Kernnetz kann zu diesem Zeitpunkt die Benutzerebene zum Ziel-BSS wechseln.
  • GERAN stellt der MS PHYSIKALISCHE INFORMATIONEN 1927 bereit, d. h. Vorhaltezeit, um zu ermöglichen, dass die MS mit GERAN synchronisieren kann.
  • Die MS signalisiert gegenüber GERAN, dass die Übergabe beendet ist, indem sie ÜBERGABE VOLLSTÄNDIG 1929 verwendet.
  • GERAN bestätigt gegenüber dem Kernnetz, dass die Übergabe beendet ist, indem die ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 1931 verwendet wird. Falls die Benutzerebene noch nicht gewechselt wurde, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene zum Ziel-BSS.
  • Bidirektionaler Sprachverkehr 1933, 1935 fließt nun zwischen der MS und dem Kernnetz über GERAN.
  • Das Kernnetz deutet gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung des LÖSCH-BEFEHLS 1937 an, die der MS zugewiesenen Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC befiehlt der Basisstation 110 unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-Nachricht 1939 die Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der LÖSCHUNG-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 1941.
  • Die Basisstation 110 bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung der URR RR FREIGABE VOLLSTÄNDIG (URR RR RELEASE COMPLETE) Nachricht 1943.
  • Die Basisstation 110 kann sich schließlich vom bedienenden UNC unter Verwendung der URR RR FREIGABE VOLLSTÄNDIG (URR RR RELEASE COMPLETE) Nachricht 1945 abmelden.
  • Übergabevorgang von Inter-RAT UMTS zu UMAN-GERAN
  • Die in 20 gezeigte Folge von UMAN zu GERAN setzt voraus, dass die MS einen aktiven Sprachanruf auf dem UMTS-Netz aufweist. Es ist möglich, zwischen einem UMTS-Makronetz und einem Nur-GERAN-fähigen UNC und ZoneGate durch einen Inter-RAT (Radio Access Technology) Übergabevorgang eine Übergabe zu erzeugen. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt: Es sei bemerkt, dass die Netzwerkelementsignalisierung zwischen UNC und MSC und zwischen BSS und MSC lediglich zur Verdeutlichung gezeigt sind. Der Inhalt aller gezeigten Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert.
  • Der in 20 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Die MS 122 sendet kontinuierlich MESSUNGSBERICHTE 2001, 2003, 2005 zur RNS-Knoten-B-Basisstation, die den {Primären Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} der umgebenden UMTS-Zellen enthalten und {ARFCN, BSIC} der umgebenden GERAN-Zellen, wenn die MS angewiesen wurde, die umgebenden GERAN-Zellen im „Inter-RAT Zellinfo” Teil der CELL INFO LIST Variablen zu überwachen. Die Basisstation 110 {ARFCN, BSIC} wird in die Messungsberichte eingeschlossen, wenn die Basisstation-übertragene BCCH-Trägerleistung ausreicht, wenn derartige Inter-RAT-Messungen freigegeben sind.
  • Die Basisstation 110 sollte von der MS im Vergleich zu den bedienenden und benachbarten UMTS-Zellen als den höchsten Signalpegel aufweisend ausgewiesen werden.
  • Das RNS bildet intern die Basisstation 110 {ARFCN, BSIC} auf ein UMA-Zellen-CGI ab. Das UMTS-Netz beschließt, zur UMA-Zelle zu übergeben, indem eine STANDORTWECHSEL-ERFORDERLICH-Nachricht 2007 zum Kernnetz 3G-MSC gesendet wird.
  • Das Kernnetz fordert an, dass Ziel-UNC 152 für die Übergabe unter Verwendung der ÜBERGABE-ANFORDERUNG-Nachricht 2009 Ressourcen zuweist. UNC sollte die in der ÜBERGABE-ANFORDERUNG enthaltene IMSI auf die Heim-Basisstation 110 des MS-Benutzers abbilden. Die Ziel-Heim-Basisstation 110 kann die gegenwärtig von der MS gesehene Basisstation 110 sein oder nicht.
  • Der Ziel-UNC bestätigt die Anforderung unter Verwendung von ÜBERGABE-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG 2011, wobei er angibt, dass er die angeforderte Übergabe unterstützen kann, welche ebenfalls den ÜBERGABE-BEFEHL-Inhalt enthält, der die Funkkanalparameter der Heim-Basisstation angibt, auf welche die MS gerichtet werden soll.
  • Das Kernnetz 3G-MSC leitet den STANDORTWECHSEL-BEFEHL 2013 an RNS weiter und beendet somit die Übergabevorbereitung.
  • Das UMTS-Netz sendet den ÜBERGABE-VON-UTRAN-BEFEHL 2015 zur MS, um gegenüber der Basisstation 110 eine Übergabe anzuzeigen. Der ÜBERGABE-VON-UTRAN-BEFEHL 2015 enthält ARFCN, PLMN-Farbcode und BSIC der Ziel-Basisstation 110. Die MS wechselt ihren Audioweg nicht von UMTS zu GERAN, bis die Übergabe beendet ist.
  • Die MS greift unter Verwendung der ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2017 auf die Basisstation zu. Der Übergabebezug, der in der ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2017 enthalten ist, wird in der URR-ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2019 zu UNA weitergeleitet, was es dem bedienenden UNC ermöglicht, die Übergabe mit der ÜBERGABE-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG-Nachricht 2011 zu korrelieren.
  • Der bedienende UNC stellt den Trägerweg mit der Basisstation 110 und MS auf.
  • Die Basisstation 110 überträgt die URR-ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2027, um die Beendung des Übergabevorgangs anzugeben. Die MS wechselt von der UMTS-Benutzerebene zur UMAN-Benutzerebene.
  • Bidirektionaler Sprachverkehr 2031, 2033 fließt nun zwischen der MS und dem Kernnetz übenden bedienenden UNC.
  • Der Ziel-UNC zeigt an, dass die Übergabe beendet ist, indem die ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2037 verwendet wird. Falls dies noch nicht geschehen ist, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene vom Ursprungs-UMTS zum Ziel-UMAN.
  • Das Kernnetz bricht die Verbindung zum Ursprungs-UMTS-Netz unter Verwendung des FREIGABE-BEFEHLS 2039 ab.
  • Das Ursprungs-UMTS-Netz bestätigt die Freigabe von Ressourcen, die für diesen Anruf zugewiesen wurden, indem FREIGABE-VOLLSTÄNDIG 2041 verwendet wird.
  • Übergabevorgang von Inter-RAT UMAN-GERAN zu UMTS
  • Die in 21 gezeigte Folge von Inter-RAT UMAN-GERAN zu UMTS setzt voraus, dass die MS einen aktiven Sprachanruf auf dem UMAN-fähigen Basisstationsnetz aufweist. Es ist möglich, zwischen einer Nur-GERAN-UMAN-fähigen Basisstation und einem UMTS-Makronetz durch den Inter-RAT Übergabevorgang eine Übergabe zu erzeugen. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt: Es sei bemerkt, dass die Netzwerkelementsignalisierung zwischen UNC und MSC und zwischen BSS und MSC lediglich zur Verdeutlichung gezeigt sind. Der Inhalt aller gezeigten Nachrichten ist wie in den UMA- und 3GPP-Spezifikationen definiert und wird daher in diesem Dokument nicht weiter erläutert.
  • Der in 21 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schritten zusammengefasst:
    Die Inter-RAT-Übergabe von UMAN zum UMTS-MAKRO-Netz wird durch die MS-Messungsberichte 2101, 2105 der umgebenden Makro-Netz UMTS {ARFCN, BSIC} BCCH-Trägerleistungspegel ausgelöst. UNC kann auf der Basis des Signalstärkekriteriums eine optionale URR-UPLINK-QUALITÄT-ANGABE 2103 senden.
  • Die Basisstation 110 erfasst, dass eine Übergabe erforderlich ist und sendet die URR-ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 2107 an den bedienenden UNC und gibt dabei den Kanalmodus und eine Liste von GERAN-Zellen an, die durch CGI in Präferenzreihenfolge für die Übergabe identifiziert werden. Die Basisstation 110 kann die Liste von CGIs durch das entschlüsseln der Systeminformationsnachrichten in den umgebenden GERAN-Zellen selbst erhalten oder kann eine Liste von CGIs (und deren entsprechenden ARFCN, BSICs) durch den Zugriff auf eine entsprechende Datenbank in Bezug auf ihren eigentlichen geografischen Standort (nach Postleitzahl oder einer anderen geografischen Standortsbestimmungsvorrichtung) erhalten.
  • Der bedienende UNC beginnt mit der Übergabevorbereitung, indem er gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 2109 signalisiert.
  • Das Kernnetz wählt eine Ziel-UMTS-Zelle aus und fordert an, dass sie, unter Verwendung der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG 2111, die notwendigen Ressourcen zuweist.
  • Das Ziel-UMTS RNS schafft eine ÜBERGABE-BEFEHL-Nachricht, die auf dem zugewiesenen Kanal Informationen bereitstellt, und sendet diese durch die STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGT-Nachricht 2113 zum Kernnetz.
  • Das Kernnetz signalisiert gegenüber dem bedienenden UNC, dass die MS zum UMTS-Netz übergeben werden soll und verwendet dabei die ÜBERGABE-BEFEHL-Nachricht 2115 und beendet die Übergabevorbereitungsphase.
  • Der bedienende UNC überträgt den URR-ÜBERGABE-BEFEHL 2117 auf die Basisstation 110, wobei die Einzelheiten enthalten sind, die vom UMTS-Netz bei der Ziel-Ressourcenzuweisung gesendet wurden. Die Basisstation 110 überträgt den ÜBERGABE-ZU-UTRAN-BEFEHL 2119 auf die MS und gibt dabei an, dass die MS zur UMTS-Zelle übergeben sollte.
  • Die MS wird vom Ziel-UMTS-Netz RNS aufgrund der Übertragungen niedrigerer Schichten von der MS erfasst. Das Ziel-RNS bestätigt die Erfassung der Übergabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der STANDORTWECHSEL-ERFASSEN-Nachricht 2121.
  • Das Kernnetz kann zu diesem Zeitpunkt die Benutzerebene zum Ziel-RNS wechseln.
  • Sobald die MS mit dem UMTS RNS synchronisiert ist, signalisiert die MS unter Verwendung von ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG 2125, dass die Übergabe beendet ist.
  • Das UMTS RNS bestätigt gegenüber dem Kernnetz, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2127 verwendet wird. Falls die Benutzerebene noch nicht gewechselt wurde, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene zum Ziel-RNS.
  • Bidirektionaler Benutzerebeneverkehr 2129, 2131 fließt nun zwischen der MS und dem Kernnetz über das UMTS-Kernnetz.
  • Das Kernnetz deutet gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung des LÖSCH-BEFEHLS 2133 an, die der MS zugewiesenen Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC befiehlt der Basisstation 110 unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-Nachricht 2135 die Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der LÖSCHUNG-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2137.
  • Die Basisstation 110 bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2139.
  • Die Basisstation 110 kann sich schließlich vom bedienenden UNC unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2141 abmelden.
  • Übergabe von UMTS zu UMAN-UMTS
  • Die in 22 gezeigte Folge von UMTS zu UMAN-UMTS setzt voraus, dass das UE einen aktiven Sprachanruf auf dem UMTS-Netz aufweist. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt:
    Das UE sendet fortwährend MESSUNGSBERICHTE 2201, 2203 an die RNS Knoten-B Basisstation, welche den {Primären Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} der umgebenden UMTS-Zellen enthalten.
  • Die Basisstation 110 sollte von dem UE im Vergleich zu den bedienenden und benachbarten UMTS-Zellen als den höchsten Signalpegel aufweisend ausgewiesen werden.
  • Das RNS bildet intern die Basisstation 110 {Primärer Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} auf ein UMA-Zellen-CGI ab. Das UMTS-Netz beschließt, zur UMA-Zelle zu übergeben, indem eine STANDORTWECHSEL-ERFORDERLICH-Nachricht 2205 zum Kernnetz 3G-MSC gesendet wird.
  • Das Kernnetz fordert an, dass Ziel-UNC für die Übergabe unter Verwendung der Nachricht STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG 2207 Ressourcen zuweist. UNC sollte die in der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG enthaltene IMSI auf die Heim-Basisstation 110 des UE-Benutzers abbilden. Die Ziel-Heim-Basisstation kann die gegenwärtig vom UE gesehene Basisstation 110 sein oder nicht.
  • Der Ziel-UNC bestätigt die Anforderung unter Verwendung von STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG 2209, wobei er angibt, dass er die angeforderte Übergabe unterstützen kann, welche ebenfalls den STANDORTWECHSEL-BEFEHL Inhalt enthält, der die Funkkanalparameter der Heim-Basisstation angibt, auf welche das UE gerichtet werden soll.
  • Das Kernnetz 3G-MSC leitet den STANDORTWECHSEL-BEFEHL 2211 an RNS werter und beendet somit die Übergabevorbereitung.
  • Das UMTS-Netz sendet PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION 2213 zum UE, um gegenüber der Basisstation eine Übergabe anzuzeigen. Die PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION enthält die physikalischen Kanalinformationen der Ziel-Basisstation. Das UE wechselt seinen Audioweg nicht von UMTS zu UMAN, bis die Übergabe beendet ist.
  • Das UE wird von der Basisstation 10 durch Schicht 1 Synchronisation und Schicht 2 Verbindungsaufbau erfasst. Die URR-ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2215 wird von der Basisstation zum UNC übertragen, was es dem bedienenden UNC ermöglicht, die Übergabe mit der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG-Nachricht zu korrelieren.
  • Der bedienende UNC stellt den Trägerweg mit der Basisstation 110 und dem UE auf.
  • Beim Empfang von PHYSIKALISCHE-KANAL-REKONFIGURATION-VOLLSTÄNDIG 2219 vom UE überträgt die Basisstation die URR-ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2221, um die Beendung des Übergabevorgangs anzugeben. Der UNC überträgt STANDORTWECHSEL-ERFASSEN 2223 auf das MSC.
  • Das UE wechselt von der UMTS-Benutzerebene zur UMAN-Benutzerebene. Bidirektionaler Sprach- und/oder Datenverkehr 2225, 2227, 2229 fließt nun zwischen dem UE und dem Kernnetz über den bedienenden UNC.
  • Der Ziel-UNC zeigt an, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2231 verwendet wird. Falls dies noch nicht geschehen ist, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene vom Ursprungs-UMTS zum Ziel-UMAN.
  • Das Kernnetz bricht die Verbindung zum Ursprungs-UMTS-Netz unter Verwendung des FREIGABE-BEFEHLS 2235 ab.
  • Das Ursprungs-UMTS-Netz bestätigt die Freigabe von Ressourcen, die für diesen Anruf zugewiesen wurden, indem FREIGABE-VOLLSTÄNDIG 2237 verwendet wird.
  • Übergabe von UMAN-UMTS zu UMTS
  • Die in 23 gezeigte Folge von UMAN-UMTS zu UMTS setzt voraus, dass das UE einen aktiven Sprach- oder Datenanruf auf dem UMAN im UMTS-Modus aufweist. Das UE beginnt mit dem Verlassen des Abdeckungsbereiches der Basisstation 110. Es werden die nachfolgenden Schritte ausgeführt.
  • Der in 23 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schritten zusammengefasst:
    Die Übergabe von UMAN zum UMTS-MAKRO-Netz wird durch die UE-Messungsberichte 2301, 2305 der umgebenden Makro-Netz UMTS {Primärer Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} BCCH-Trägerleistungspegel ausgelöst. UNC kann auf der Basis des Signalstärkekriteriums eine optionale URR-UPLINK-QUALITÄT-ANGABE 2303 senden.
  • Die Basisstation 110 erfasst, dass eine Übergabe erforderlich ist und sendet die URR-ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 2307 an den bedienenden UNC und gibt dabei die Liste von umgebenden UMTS-Zellen an, die durch CGI in Präferenzreihenfolge für die Übergabe identifiziert werden. Die Basisstation 110 kann die Liste von CGIs durch das entschlüsseln der Systeminformationsnachrichten in den umgebenden UMTS-Zellen selbst erhalten oder kann eine Liste von CGIs (und deren entsprechenden UARFCN, Primäre Scramblingcodes) durch den Zugriff auf eine entsprechende Datenbank in Bezug auf ihren eigentlichen geografischen Standort (nach Postleitzahl oder einer anderen geografischen Standortsbestimmungsvorrichtung) erhalten.
  • Der bedienende UNC beginnt mit der Übergabevorbereitung, indem er gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der STANDORTWECHSEL-ERFORDERLICH-Nachricht 2309 signalisiert.
  • Das Kernnetz wählt eine Ziel-UMTS-Zelle aus und fordert an, dass sie, unter Verwendung der STANDORTSWECHSEL-ANFORDERUNG 2311, die notwendigen Ressourcen zuweist.
  • Das Ziel-UMTS RNS schafft eine STANDORTWECHSEL-BEFEHL-Nachricht, die auf dem zugewiesenen Kanal Informationen bereitstellt, und sendet diese durch die STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGT-Nachricht 2313 zum Kernnetz.
  • Das Kernnetz signalisiert gegenüber dem bedienenden UNC, dass das UE zum UMTS-Netz übergeben werden soll und verwendet dabei die STANDORTWECHSEL-BEFEHL-Nachricht 2315 und beendet die Übergabevorbereitungsphase.
  • Der bedienende UNC überträgt den URR-ÜBERGABE-BEFEHL 2317 auf die Basisstation 110, wobei die Einzelheiten enthalten sind, die vom UMTS-Netz bei der Ziel-Ressourcenzuweisung gesendet wurden. Die Basisstation 110 überträgt die PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION 2319 auf das UE und gibt dabei an, dass das UE zur UMTS-Zelle übergeben sollte.
  • Das UE wird vom Ziel-UMTS-Netz RNS aufgrund der Übertragungen niedrigerer Schichten vom UE erfasst. Das Ziel-RNS bestätigt die Erfassung der Übergabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der STANDORTWECHSEL-ERFASSEN-Nachricht 2321.
  • Das Kernnetz kann zu diesem Zeitpunkt die Benutzerebene zum Ziel-RNS wechseln.
  • Sobald das UE mit dem UMTS RNS synchronisiert ist, signalisiert das UE unter Verwendung von PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION-VOLLSTÄNDIG 2325, dass die Übergabe beendet ist.
  • Das UMTS-RNS bestätigt gegenüber dem Kernnetz, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2327 verwendet wird. Falls die Benutzerebene noch nicht gewechselt wurde, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene zum Ziel-RNS.
  • Bidirektionaler Benutzerebeneverkehr 2329, 2331 fließt nun zwischen dem UE und dem Kernnetz über das UMTS-Kernnetz.
  • Das Kernnetz deutet gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung des FREIGABE-BEFEHLS 2333 an, die dem UE zugewiesenen Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC befiehlt der Basisstation unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-Nachricht 2335 die Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2337.
  • Die Basisstation bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2339.
  • Die Basisstation 110 kann sich schließlich vom bedienenden UNC unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2341 abmelden.
  • Übergabe von Inter-RAT GERAN zu UMAN-UMTS
  • Die in 24 gezeigte Folge von GERAN zu UMAN-UMTS setzt voraus, dass das UE einen aktiven Sprachanruf auf dem GERAN aufweist. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt:
    Das Mehrband-UE sendet fortwährend MESSUNGSBERICHTE 2401, 2403, 2405 an das BSS, das den {Primären Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} der umgebenden UMTS-Zellen enthält.
  • Die Basisstation 110 sollte von dem UE im Vergleich zu den bedienenden und benachbarten GERAN-Zellen als den höchsten Signalpegel aufweisend ausgewiesen werden.
  • Das BSS bildet intern die Basisstation 110 {Primärer Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} auf ein UMA-Zellen-CGI ab. GERAN beschließt, zur UMA-Zelle zu übergeben, indem eine ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 2407 zum Kernnetz MSC gesendet wird.
  • Das Kernnetz fordert an, dass Ziel-UNC für die Übergabe unter Verwendung der Nachricht STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG 2409 Ressourcen zuweist. UNC sollte die in der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG enthaltene IMSI auf die Heim-Basisstation 110 des UE-Benutzers abbilden. Die Ziel-Heim-Basisstation 110 kann die gegenwärtig vom UE gesehene Basisstation 110 sein oder nicht.
  • Der Ziel-UNC bestätigt die Anforderung unter Verwendung von STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG 2411, wobei er angibt, dass er die angeforderte Übergabe unterstützen kann, welche ebenfalls den ÜBERGABE-BEFEHL-Inhalt enthält, der die Funkkanalparameter der Heim-Basisstation angibt, auf welche das UE gerichtet werden soll.
  • Das Kernnetz leitet den ÜBERGABE-BEFEHL 2413 an GERAN weiter und beendet somit die Übergabevorbereitung.
  • GERAN sendet den ÜBERGABE-ZU-UTRAN-BEFEHL 2415 zum UE, um gegenüber der Basisstation 110 eine Übergabe anzuzeigen. Der ÜBERGABE-ZU-UTRAN-BEFEHL enthält UARFCN und den primären Scramblingcode der Ziel-Basisstation 110. Das UE wechselt seinen Audioweg nicht von GERAN zu UMAN, bis die Übergabe beendet ist.
  • Das UE greift unter Verwendung der ÜBERGABE-ZU-UTRAN-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2417 auf die Basisstation 110 zu. Der Übergabebezug, der in der Nachricht enthalten ist, wird in der URR-ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2419 zum UNC weitergeleitet, was es dem bedienenden UNC ermöglicht, die Übergabe mit der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG-Nachricht zu korrelieren.
  • Der bedienende UNC stellt den Trägerweg mit der Basisstation 110 und dem UE auf.
  • Die Basisstation überträgt die URR-ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2423, um die Beendung des Übergabevorgangs anzugeben. Das UE wechselt von der GERAN-Benutzerebene zur UMAN-Benutzerebene.
  • Bidirektionaler Sprach- und/oder Datenverkehr 2427, 2429, 2431 fließt nun zwischen dem UE und dem Kernnetz über den bedienenden UNC.
  • Der Ziel-UNC zeigt an, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2433 verwendet wird. Falls dies noch nicht geschehen ist, schaltet das Kernnetz die Benutzerebene vom Usprungs-GERAN zum Ziel-UMAN.
  • Das Kernnetz bricht die Verbindung zum Ursprungs-GERAN unter Verwendung des LÖSCH-BEFEHLS 2435 ab.
  • Ursprungs-GERAN bestätigt die Freigabe von GERAN-Ressourcen, die für diesen Anruf zugewiesen wurden, indem LÖSCHEN-VOLLSTÄNDIG 2441 verwendet wird.
  • Übergabe von UMTS zu UMAN-UMTS
  • Die in 25 gezeigte Folge von UMTS zu UMAN-UMTS setzt voraus, dass das UE einen aktiven Sprachanruf auf dem UMTS-Netz aufweist. Es werden die folgenden Schritte ausgeführt:
    Das UE sendet fortwährend MESSUNGSBERICHTE 2501, 2503 an die RNS Knoten-B Basisstation, welche den {Primären Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} der umgebenden UMTS-Zellen enthalten.
  • Die Basisstation 110 sollte von dem UE im Vergleich zu den bedienenden und benachbarten UMTS-Zellen als den höchsten Signalpegel aufweisend ausgewiesen werden.
  • Das RNS bildet intern die Basisstation 110 {Primärer Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} auf ein UMA-Zellen-CGI ab. Das UMTS-Netz beschließt, zur UMA-Zelle zu übergeben, indem eine STANDORTWECHSEL-ERFORDERLICH-Nachricht 2505 zum Kernnetz 3G-MSC gesendet wird.
  • Das Kernnetz fordert an, dass Ziel-UNC für die Übergabe unter Verwendung der Nachricht STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG 2507 Ressourcen zuweist. UNC sollte die in der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG enthaltene IMSI auf die Heim-Basisstation 110 des UE-Benutzers abbilden. Die Ziel-Heim-Basisstation 110 kann die gegenwärtig vom UE gesehene Basisstation 110 sein oder nicht.
  • Der Ziel-UNC bestätigt die Anforderung unter Verwendung von STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG 2509, wobei er angibt, dass er die angeforderte Übergabe unterstützen kann, welche ebenfalls den STANDORTWECHSEL-BEFEHL-Inhalt enthält, der die Funkkanalparameter der Heim-Basisstation angibt, auf welche das UE gerichtet wenden soll.
  • Das Kernnetz 3G-MSC leitet den STANDORTWECHSEL-BEFEHL 2511 an RNS weiter und beendet somit die Übergabevorbereitung.
  • Das UMTS-Netz sendet PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION 2513 zum UE, um gegenüber der Basisstation 110 eine Übergabe anzuzeigen. Die PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION 2513 enthält die physikalischen Kanalinformationen der Ziel-Basisstation. Das UE wechselt seinen Audioweg nicht von UMTS zu UMAN, bis die Übergabe beendet ist.
  • Das UE wird von der Basisstation 10 durch Schicht 1 Synchronisation und Schicht 2 Verbindungsaufbau erfasst. Die URR-ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2515 wird von der Basisstation zum UNC übertragen, was es dem bedienenden UNC ermöglicht, die Übergabe mit der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG-Nachricht zu korrelieren.
  • Der bedienende UNC stellt den Trägerweg mit der Basisstation 110 und dem UE auf.
  • Beim Empfang von PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION-VOLLSTÄNDIG 2519 vom UE überträgt die Basisstation die URR-ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2521, um die Beendung des Übergabevorgangs anzugeben. Der UNC überträgt STANDORTWECHSEL-ERFASSEN 2523 auf das MSC.
  • Das UE wechselt von der UMTS-Benutzerebene zur UMAN-Benutzerebene. Bidirektionaler Sprach- und/oder Datenverkehr 2525, 2527, 2529 fließt nun zwischen dem UE und dem Kernnetz über den bedienenden UNC.
  • Der Ziel-UNC zeigt an, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2531 verwendet wird. Falls dies noch nicht geschehen ist, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene vom Ursprungs-UMTS zum Ziel-UMAN.
  • Das Kernnetz bricht die Verbindung zum Ursprungs-UMTS-Netz unter Verwendung des FREIGABE-BEFEHLS 2533 ab.
  • Das Ursprungs-UMTS-Netz bestätigt die Freigabe von Ressourcen, die für diesen Anruf zugewiesen wurden, indem FREIGABE-VOLLSTÄNDIG 2535 verwendet wird.
  • Übergabe von UMAN-UMTS zu UMTS
  • Die in 26 gezeigte Folge von UMAN-UMTS zu UMTS setzt voraus, dass das UE einen aktiven Sprach- oder Datenanruf auf dem UMAN im UMTS-Modus aufweist. Das UE beginnt mit dem Verlassen des Abdeckungsbereiches der Basisstation 110. Der in 26 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Die Übergabe von UMAN zum UMTS-MAKRO-Netz wird durch die UE-Messungsberichte 2601, 2605 der umgebenden Makro-Netz UMTS {Pimärer Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} BCCH-Trägerleistungspegel ausgelöst. UNC kann auf der Basis des Signalstärkekriteriums eine optionale URR-UPLINK-QUALITÄT-ANGABE 2603 senden.
  • Die Basisstation 110 erfasst, dass eine Übergabe erforderlich ist und sendet die URR-ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 2607 an den bedienenden UNC und gibt dabei die Liste von umgebenden UMTS-Zellen an, die durch CGI in Präferenzreihenfolge für die Übergabe identifiziert werden. Die Basisstation kann die Liste von CGIs durch das entschlüsseln der Systeminformationsnachrichten in den umgebenden UMTS-Zellen selbst erhalten oder kann eine Liste von CGIs (und deren entsprechenden UARFCN, Primäre Scramblingcodes) durch den Zugriff auf eine entsprechende Datenbank in Bezug auf ihren eigentlichen geografischen Standort (nach Postleitzahl oder einer anderen geografischen Standortsbestimmungsvorrichtung) erhalten.
  • Der bedienende UNC beginnt mit der Übergabevorbereitung, indem er gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der STANDORTWECHSEL-ERFORDERLICH-Nachricht 2609 signalisiert.
  • Das Kernnetz wählt eine Ziel-UMTS-Zelle aus und fordert an, dass sie, unter Verwendung der STANDORTSWECHSEL-ANFORDERUNG 2611, die notwendigen Ressourcen zuweist.
  • Das Ziel-UMTS RNS schafft eine STANDORTWECHSEL-BEFEHL-Nachricht, die auf dem zugewiesenen Kanal Informationen bereitstellt, und sendet diese durch die STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGT-Nachricht 2613 zum Kernnetz.
  • Das Kernnetz signalisiert gegenüber dem bedienenden UNC, dass das UE zum UMTS-Netz übergeben werden soll und verwendet dabei die STANDORTWECHSEL-BEFEHL-Nachricht 2615 und beendet die Übergabevorbereitungsphase.
  • Der bedienende UNC überträgt den URR-ÜBERGABE-BEFEHL 2617 auf die Basisstation 110, wobei die Einzelheiten enthalten sind, die vom UMTS-Netz bei der Ziel-Ressourcenzuweisung gesendet wurden. Die Basisstation 110 überträgt die PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION 2619 auf das UE und gibt dabei an, dass das UE zur UMTS-Zelle übergeben sollte.
  • Das UE wird vom Ziel-UMTS-Netz RNS aufgrund der Übertragungen niedrigerer Schichten vom UE erfasst. Das Ziel-RNS bestätigt die Erfassung der Übergabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der STANDORTWECHSEL-ERFASSEN-Nachricht 2621.
  • Das Kernnetz kann zu diesem Zeitpunkt die Benutzerebene zum Ziel-RNS wechseln.
  • Sobald das UE mit dem UMTS RNS synchronisiert ist, signalisiert das UE unter Verwendung von PHYSIKALISCHE KANAL-REKONFIGURATION-VOLLSTÄNDIG 2625, dass die Übergabe beendet ist.
  • Das UMTS RNS bestätigt gegenüber dem Kernnetz, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2627 verwendet wird. Falls die Benutzerebene noch nicht gewechselt wurde, wechselt das Kernnetz die Benutzerebene zum Ziel-RNS.
  • Bidirektionaler Benutzerebeneverkehr 2629, 2631 fließt nun zwischen dem UE und dem Kernnetz über das UMTS-Kernnetz.
  • Das Kernnetz deutet gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung des FREIGABE-BEFEHLS 2633 an, die dem UE zugewiesenen Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC befiehlt der Basisstation 110 unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-Nachricht 2635 die Ressourcen freizugeben.
  • Der bedienende UNC bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem Kernnetz unter Verwendung der FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2637.
  • Die Basisstation 110 bestätigt die Ressourcenfreigabe gegenüber dem bedienenden UNC unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2639.
  • Die Basisstation 110 kann sich schließlich vom bedienenden UNC unter Verwendung der URR-RR-FREIGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2641 abmelden.
  • Übergabe von Inter-RAT GERAN zu UMAN-UMTS
  • Die in 27 gezeigte Folge von GERAN zu UMAN-UMTS setzt voraus, dass das UE einen aktiven Sprachanruf auf dem GERAN aufweist. Der in 27 gezeigte Nachrichtenaustausch wird in der nachfolgenden Schrittfolge zusammengefasst:
    Das Mehrband-UE sendet fortwährend MESSUNGSBERICHTE 2701, 2703, 2705 an das BSS, das den {ARFCN, BSIC} der umgebenden GERAN-Zellen und den {Primären Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} oder der umgebenden UMTS-Zellen enthält.
  • Die Basisstation 110 sollte von dem UE im Vergleich zu den bedienenden und benachbarten GERAN-Zellen als den höchsten Signalpegel aufweisend ausgewiesen werden.
  • Das BSS bildet intern die Basisstation 110 {Primärer Scramblingcode, UARFCN, Zellidentität} auf ein UMA-Zellen-CGI ab. GERAN beschließt, zur UMA-Zelle zu übergeben, indem eine ÜBERGABE-ERFORDERLICH-Nachricht 2707 zum Kernnetz MSC gesendet wird.
  • Das Kernnetz fordert an, dass Ziel-UNC für die Übergabe unter Verwendung der Nachricht STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG 2709 Ressourcen zuweist. UNC sollte die in der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG enthaltene IMSI auf die Heim-Basisstation 110 des UE-Benutzers abbilden. Die Ziel-Heim-Basisstation 110 kann die gegenwärtig vom UE gesehene Basisstation 110 sein oder nicht.
  • Der Ziel-UNC bestätigt die Anforderung unter Verwendung von STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG 2711, wobei er angibt, dass er die angeforderte Übergabe unterstützen kann, welche ebenfalls den ÜBERGABEBEFEHL-Inhalt enthält, der die Funkkanalparameter der Heim-Basisstation angibt, auf welche das UE gerichtet werden soll.
  • Das Kernnetz leitet den ÜBERGABE-BEFEHL 2713 an GERAN weiter und beendet somit die Übergabevorbereitung.
  • GERAN sendet den ÜBERGABE-ZU-UTRAN-BEFEHL 2715 zum UE, um gegenüber der Basisstation 110 eine Übergabe anzuzeigen. Der ÜBERGABE-ZU-UTRAN-BEFEHL enthält UARFCN und den primären Scramblingcode der Ziel-Basisstation. Das UE wechselt seinen Audioweg nicht von GERAN zu UMAN, bis die Übergabe beendet ist.
  • Das UE greift unter Verwendung der ÜBERGABE-ZU-UTRAN-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2717 auf die Basisstation 110 zu. Der Übergabebezug, der in der Nachricht enthalten ist, wird in der URR-ÜBERGABE-ZUGRIFF-Nachricht 2719 zum UNA weitergeleitet, was es dem bedienenden UNC ermöglicht, die Übergabe mit der STANDORTWECHSEL-ANFORDERUNG-BESTÄTIGUNG-Nachricht zu korrelieren.
  • Der bedienende UNC stellt den Trägerweg mit der Basisstation 110 und dem UE auf.
  • Die Basisstation 110 überträgt die URR-ÜBERGABE-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2723, um die Beendung des Übergabevorgangs anzugeben. Das UE wechselt von der GERAN-Benutzerebene zur UMAN-Benutzerebene.
  • Bidirektionaler Sprach- und/oder Datenverkehr 2727, 2729, 2731 fließt nun zwischen dem UE und dem Kernnetz über den bedienenden UNC.
  • Der Ziel-UNC zeigt an, dass die Übergabe beendet ist, indem die STANDORTWECHSEL-VOLLSTÄNDIG-Nachricht 2733 verwendet wird. Falls dies noch nicht geschehen ist, schaltet das Kernnetz die Benutzerebene vom Usprungs-GERAN zum Ziel-UMAN.
  • Das Kernnetz bricht die Verbindung zum Ursprungs-GERAN unter Verwendung des LÖSCH-BEFEHLS 2735 ab.
  • Ursprungs-GERAN bestätigt die Freigabe von GERAN-Ressourcen, die für diesen Anruf zugewiesen wurden, indem LÖSCHEN-VOLLSTÄNDIG 2741 verwendet wird.
  • Die Basisstation 110 ist konzipiert, um als ein System „öffentlichen Zugriffs” zur Anwendung in Läden, Bars, Restaurants und anderen öffentlichen Orten und als ein System mit beschränktem Zugriff zur Anwendung zu Hause und im Büro verwendet zu werden.
  • Zur Anwendung mit öffentlichem Zugriff identifiziert sich die Basisstation 110 mit demselben öffentlichen landgestützten Mobilfunknetz (PLMN, Public Land Mobile Network) Identifikator wie das Netz des Betreibers – die Basisstation 110 erscheint als eine andere Basisstation im Netz, in welches ein Mobiltelefon ziehen wird, wenn die empfangene Signalstärke der Basisstation 110 jene der anderen Basisstationen übersteigt.
  • Für Heim- oder Büroanwendungen ist es oft sehr wünschenswert, den Zugriff auf die Basisstation 110 auf nur jene Teilnehmer zu beschränken, die für die Basisstation 110 und die dazugehörende DSL-Leitung zahlen. Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen Plan zur Steuerung des Zugriffs auf die Vorrichtung der Basisstation 110 durch eine Modifikation an nur dem Telefon-SIM, wobei keine teuren Modifikationen an einem Standard-GSM/UMTS-Telefon erforderlich sind. Unter Verwendung dieses Plans teilen sich alle Vorrichtungen der Basisstation 110 des Betreibers einen gemeinsamen aber unterschiedlichen PLMN-Identifikator hinsichtlich des Weitverkehrsnetzes. Wenn dieses andere PLMN als das Heim-PLMN für ein bestimmtes Mobiltelefon in dessen SIM-Karte eingestellt wird, dann zieht dieses Mobiltelefon bevorzugt zur Basisstation 110, wann auch immer ein angemessener Signalpegel erfasst wird, ungeachtet der Signalstärke anderer Basisstationen auf dem PLMN des Betreibers.
  • Wenn sie keinen Sprach- oder Datenanruf tätigten – wird auch als Leerlaufmodus bezeichnet – führen Standard-GSWUMTS-UEs eine automatische PLMN-Auswahl in der folgenden Prioritätsreihenfolge durch:
    • i) SIM-Karte definierte MNO HPLMN (Heim-PLMN)
    • ii) Andere SIM-Karte definierte PLMNs, die durch den MNO spezifiziert sind, der das SIM liefert
    • iii) Andere erfasste PLMNs mit ausreichender Signalstärke
  • Im Leerlaufmodus versucht die MS periodisch einen Dienst auf ihrem HPLMN zu erhalten. Zu diesem Zweck kann ein Wert von T Minuten im SIM gespeichert werden, wobei dies 6 Minuten bis 8 Stunden (in 6-Minuten-Schritten) überspannt. Daher wird, indem das HPLMN den MNO ZoneGate Netz-Identifikator dazu veranlasst, vom Makro-Netz zur Basisstation 110 hineinzukommen, das Netz automatisch innerhalb von mindestens 6 Minuten, nachdem der Benutzer das Bedeckungsgebiet der Heim-Basisstation 110 eingegeben hat, durchgeführt. Das Hinausgehen wird automatisch durchgeführt, wenn der Benutzer im Begriff ist, das Bedeckungsgebiet der Heim-Basisstation 110 zu verlassen. Um das korrekte Hinausgeh-Verhalten zu gewährleisten, sollte der MNO PLMN Netz-Identifikator das PLMN mit höchster Priorität im SIM nach dem HPLMN sein.
  • Es sei bemerkt, dass die Auswahl und Wiederauswahl des PLMN nur im Leerlaufmodus erfolgt. Im Verbindungsmodus wird die Wiederauswahl des PLMN nicht durchgeführt, es sei denn, es wird durch das Netz eine Inter-PLMN-Übergabe aktiviert.
  • Im Allgemeinen wären Netzbenutzer, die nicht für die Verwendung der Basisstation 110 freigegeben sind, bereits auf ihrem HPLMN oder einem anderen PLMN beim Roaming und würden nicht versuchen, auf ein PLMN der Basisstation 110 zuzugreifen, es sei denn, es ist keine Makro-Netz-Bedeckung verfügbar. Für freigegebene Benutzer ist der Zugriff auf eine bestimmte Basisstation 110 auf eine kleine Anzahl von Benutzern beschränkt, die auf jener spezifischen Vorrichtung freigeschaltet wurden. Da die Basisstation 110 als ein alleinstehendes GSM/UMTS Netz hinsichtlich des UE fungiert, kann sie die IMSI (International Mobile Station Identifier) aus standardmäßigen GSM/UMTS-Nachrichten, die mit dem UE ausgetauscht wurden, extrahieren und dadurch eine Entscheidung fällen, ob das UE Anrufe über jene Basisstation 110 tätigen darf oder nicht.
  • Beim normalen Makrozellenbetrieb registriert ein UE auf einer Zelle mittels einer Standortregistrierung (LR, location registration), wenn die ausgewählte oder erneut ausgewählte Zelle einen anderen Registrationsbereich (LA/RA, registration area) oder ein anderes PLMN aufweist. Falls dies nicht der Fall ist, verwendet das UE einen IMSI-Attach- oder GPRS-Attach-Vorgang (IMSI-Verknüpfungs- Oder GPRS-Verknüpfungsvorgang), um auf jener Zelle zu registrieren. Die Basisstation 110 konfiguriert sich selbst, damit sie eine anderen Aufenthaltsbereich (LA, Location Area) (und daher Routingbereich) als das Makro-Netz aufweist, sodass ein Standortsregistrierungsvorgang stets notwendig ist. Ein IMSI-Attach kann auch während des Standortregistrierungsvorgangs durchgeführt werden.
  • Während des Standortregistrierungsvorgangs wird eine standardmäßige STANDORT AKTUALISIERUNG ANFORDERUNG Nachricht vom UE zur Basisstation 110 gesendet, welche die IMSI enthält. Die Basisstation 110 kann die Anforderung ablehnen, wenn die IMSI nicht mit jener von einem der freigeschalteten Benutzern übereinstimmt, ohne dass sie das Kernnetz kontaktieren muss, wobei so ein möglicher Netzverkehr reduziert wird. Falls die IMSI nicht in der STANDORT AKTUALISIEREN ANFORDERUNG gesendet wird und die Basisstation 110 TMSI/P-TMSI nicht kennt, wird die IMSI vom UE durch den IDENTITÄT ANFORDERUNG Vorgang erhalten.
  • Es ist wichtig zu bemerken, dass die Basisstation 110 mit dem Kernnetz des innehabenden Betreibers direkt verbunden ist und dass jeder Benutzer, der vom Makro-Netz des Betreibers zur Basisstation 110 zieht, nicht aufgezeichnet wird, dass er durch HLR das Netz des Betreibers verlassen hat. Die Basisstation 110 erscheint nur gegenüber den Mobilvorrichtungen als ein separates Netz, so dass die Vorrichtungsidentitäten (IMSIs) über standardmäßige GSM/UMTS-Signalisierungsvorgänge enthüllt werden, wenn die Vorrichtungen diese Netzgrenze überschreiten. Dies ermöglicht, dass die Basisstation 110 auf definierte Benutzer beschränkt werden kann.
  • Die PLMN-Auswahls- und Standortregistrierungsvorgänge werden von der Basisstation 110 auf die Entdeckungs- und Registrierungsvorgänge für entweder UMA oder SIP abgebildet:
    Für die Basisstation 110, die mit dem Kernnetz über UMA gekoppelt ist, wird der UMA-Entdeckungsvorgang durchgeführt, wenn ein UE zuerst einen Dienst versucht, um die Identität des Standard- und bedienenden UNCs zu bestimmen. Nach Beendung des UMA-Entdeckungsvorgangs wird der UMA-Registrierungsvorgang zwischen dem UE und dem UNC durchgeführt, um den UNC darüber zu informieren, dass ein bestimmtes UE angeschlossen und für mobilbeendigte (MT-, mobile-terminated) Dienste verfügbar ist.
  • Die UMA-Entdeckungs- und Registrierungsvorgänge werden durchgeführt, wenn ein UE eine bestimmte Basisstation 110 erfolgreich auswählt, die freigeschaltet ist, um es durch die GERAN PLMN-Auswahls- und Zellularauswahlvorgänge zu akzeptieren. Der Vorgang ist eingangs beschrieben und in 11 dargestellt.
  • Für eine SIP-fähige Basisstation 110 wird der SIP-Registrierungsvorgang, der in 28 gezeigt ist, während des UE-Standort-Registrierungsvorgangs durchgeführt, um die SIP-Standortinformationen beim Netz-Standortdienst (LS, Location Service) über den Netz-SIP-Registrar Server zu registrieren. Die SIP-Authentifizierung kann während dieses Vorgangs ebenfalls aktiviert werden. Der Netz-Standortdienst hält den Standort der SIP-Endsystemteile, sodass sie für MT-Dienste verfügbar sind.
  • Die SIP-Registrierung mit einem SIP-Proxyserver wird durch eine erfolgreiche Standortaktualisierung (GERAN) oder Registrierungsbereich-Aktualisierung (UTRAN) für registrierte ZAP UE Vorrichtungen ausgelöst.
  • Sowohl die SIP- als auch die UMA-Registrierung werden nur dann durchgeführt, wenn der GSM/UMTS-Standortregistrierungsvorgang erfolgreich war. Daher ist der Zugriff auf sowohl UMA als auch SIP nur auf befugte Benutzer beschränkt. Eine Untermenge der UE-Parameter, die während der Standortregistrierung ausgetauscht wurden, werden auch auf die SIP- und UMA-Registrierungsvorgänge abgebildet.
  • Wie oben erwähnt, beinhaltet die Basisstation 110 einen Ethernet-LAN-Port 208, der es ermöglicht, dass die Basisstation in Heim- oder Büro-LAN-Netzen verbunden werden kann. In dieser Konfiguration stellt das Ethernet-LAN die Verbindung zum Netz des Betreibers bereit.
  • Zum Einsatz in Bereichen, in denen eine einzelne Basisstation 110 nicht ausreichend Bedeckung bereitstellen kann, wie etwa in einem großen Eigenheim oder einem Büro mit mehreren Stockwerken, können mehrere Basisstation- 110 Vorrichtungen verwendet werden, um ausreichend Bedeckung bereitzustellen. Für Benutzer, die sich durch das Büro hindurch bewegen, ist es erforderlich, dass ihre aktiven Anrufe zwischen den Basisstations- 110 Vorrichtungen übergeben werden, um eine reibungslose Bedeckung bereitzustellen. Die Basisstation 110 kann diese Fähigkeit unterstützen, wenn alle Basisstationen innerhalb des Bürobereichs unter Verwendung eines einzelnen, gemeinsamen Ethernet-LANs miteinander verbunden sind.
  • Die Gesprächsumschaltungsvorgänge verwenden proprietäre Nachrichtenvermittlung, die zwischen den Basisstationen 110 übertragen werden, um die Übergabe zu implementieren und koordinieren. Die Mobilitätsmanagement-Einheiten in den beiden Basisstationen, namentlich die Ursprungs-Basisstation ZG1 und die Übergabe-Ziel-Basisstation ZG2, kommunizieren über die LAN-Verbindung unter Verwendung von proprietärer Nachrichtenvermittlung miteinander. Die Nachrichten enthalten Informationen bezüglich der GSM/UMTS-Einstellungen in jeder Basisstation und Informationen bezüglich der Übermittlung der aktuellen SIP-Sitzung.
  • Jeder Zugangspunkt für eine Basisstation 110 lässt sich durch ein SIM einzigartig identifizieren. Dies kann als eine physikalische SIM-Karte bereitgestellt werden oder als ein heruntergeladener Teil einer Software, was als „softSIM” bezeichnet wird. Jede Basisstation 110 muss einen primären Benutzer aufweisen, der durch das vom Betreiber gelieferte SIM seines/ihres Mobiltelefons identifiziert wird. Das Basisstation-Managementsystem 160 wird mit den SIM-Identifikatoren für die Basisstationen 110 und die primären Benutzer freigeschaltet und definiert die Basisstation-Benutzergruppen, was ein Verband zwischen mindestens einem Basisstations-SIM und einem primären Benutzer-SIM ist. Der primäre Benutzer kann andere Benutzer-SIMs zur Basisstation-Benutzergruppe hinzufügen, und zwar unter Verwendung einer Vielzahl von Mechanismen, wie etwa authentifizierter Telefonanruf/authentifizierte E-Mail zum Managementsystem oder Interaktion mit dem Webserver einer beliebigen Basisstation innerhalb der Basisstation-Benutzergruppe.
  • Eine Basisstation-Benutzergruppe ermöglicht, dass mehrere Basisstation-SIMs mit demselben primären Benutzer-SIM verbunden werden können. Alle Zugangspunkte innerhalb der Basisstation-Benutzergruppe ermöglichen Zugriff auf dieselbe Liste von Benutzer-SIMs (wie vom primären Benutzer definiert) und können unter Verwendung der proprietären Mechanismen, die unten beschrieben werden, aneinander übergeben. Die Kommunikation zwischen den Basisstationen innerhalb einer Basisstation-Benutzergruppe wird durch das regelmäßige Berichten über öffentliche oder private IP-Adressen gegenüber dem Managementsystem ermöglicht; das Managementsystem vereinigt die IP-Adresse und die zugelassenen Benutzerinformationen und sendet dies periodisch an alle Basisstationen innerhalb einer Basisstation-Benutzergruppe.
  • Ein neuer Zugangspunkt, der in einer Büroumgebung installiert wurde, würde eine IP-Adresse vom Ethernet-LAN erhalten, Kommunikation mit dem Managementsystem 160 erstellen und die Authentifizierung unter Verwendung von Informationen vom Basisstation-SIM und primären Benutzer-SIM beenden. Dies wird dann für jenen primären Benutzer zur Basisstation-Benutzergruppe hinzugefügt, der im Managementsystem 160 gespeichert ist. Die neu installierte Basisstation berichtet dann gegenüber dem Managementsystem 160 ihre IP-Adresse; das Managementsystem 160 aktualisiert die IP-Adresstabellen, die für die spezifische Basisstation-Benutzergruppe gespeichert ist, und sendet die aktualisierte Tabelle und Benutzerliste an alle Basisstationen in der Benutzergruppe, einschließlich des neu installierten Zugangspunktes. Der neu installierte Zugangspunkt beendet dann die restlichen Schritte im oben beschriebenen Selbstkonfigurationsprozess und versucht dann, mit jeder IP-Adresse in der vom Managementsystem rundgesendeten Liste zu kommunizieren; wenn die Kommunikation erfolgreich ist, tauschen beide Zugangspunkte weitere Informationen aus, die erforderlich sind, damit sie einander zu den Informationen der BA-Listen hinzufügen können, die auf dem Rundfunkkanal jedes Zugangspunktes übertragen werden. (GSM/UMTS-Standards setzen voraus, dass Parameter von umgebenden Basisstationen in der Systeminformationsrundsendung über den Rundfunkkanal von einer beliebigen Basisstation eingeschlossen werden, sodass UEs die benachbarten Basisstationen in Vorbereitung für eine potenzielle Übergabe überwachen können.) Die ausgetauschten Informationen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst:
    Parameter Schnittstelle Beschreibung
    ARFCN, BSIC GSM/GPRS Der Inhalt der BA-Liste ist eine Liste der Basisstations- 110 ARFCN-Frequenzen und der Basisstation Identitätscodes. Eine einzelne Basisstation 110 weist eine ARFCN und einen BSIC auf.
    CI GSM/GPRS/UMTS Die Zellenidentität der Basisstation 110.
    LAI GSM/GPRS/UMTS Der Aufenthaltsbereich-Identifikator, der von der Basisstation 110 rundgesendet wird.
    RAI GPRS/UMTS Der Routingbereich-Identifikator, der von der Basisstation 110 rundgesendet wird.
    Primärer Scramblingcode UMTS Der primäre Scramblingcode, der auf dem primären CPICH der Basisstation 110 verwendet wird.
    UARFCN UMTS Die UMTS-Rundfunkfrequenz der Basisstation 110.
    Tabelle 1: GSM/UMTS-Informationen, die zwischen den Zugangspunkten innerhalb einer Basisstation-Benutzergruppe ausgetauscht werden
  • Der Inter-Zugangspunkt-Gesprächsumschaltungsmechanismus, der hier beschrieben ist, soll lediglich mit SIP-Anrufen funktionieren. Eine reibungslose Gesprächsumschaltung zum Weitverkehrsnetz kann mit diesem Ansatz nicht unterstützt werden. IP-Adressen für das UE/die MS werden vom DHCP-Server des LAN, mit dem die Zugangspunkte verbunden sind, angefordert; der Zugangspunkt, mit dem sich die MS/das UE zuerst verbindet, fungiert als ein IP-Adressen-Proxy für die MS/das UE und fordert für die MS/das UE eine IP-Adresse an, die zu dieser MS/diesem UE kommuniziert wird. Während die MS/UEs zwischen Zugangspunkten übergeben werden, wird die IP-Adresse der MS/des UE erhalten, während die IP-Adressenproxy-Funktion zusammen mit der/dem übergebenen MS/UE auf den neuen Zugangspunkt übermittelt wird. Für komplexere Netze, in denen kein einzelnes DHCP-Server-Mobiltelefon-IP verfügbar ist, können Techniken angewendet werden, um die MS/UE/IP-Adresse während der Dauer des Anrufs zu erhalten.
  • Die Übergabe-Signalisierung ist in 29 gezeigt, die zusätzlich die Funktionalität der Basisstation 110 in Standard-3GPP-Elemente RNS und MSC unterteilt, wobei RNS die UMTS-Access Stratum Protokoll Einheiten bezeichnet und MSC die Non-Access Stratum Protokoll Einheiten bezeichnet. Sämtliche mit Uu und Iu präfigierte Signalisierungen sind Standard-3GPP-Signalisierungen, wobei sämtliche mit ZG präfigierte Signalisierungen poprietär sind.
  • Es wird die nachfolgende Schrittfolge ausgeführt:
    Die Ursprungs-Basisstation ZG1 bestimmt, aufgrund der Messungsberichte 2901, 2903, die vom UE empfangen wurden, dass eine Übergabe erforderlich ist. Die Messungsberichte zeigen an, dass der Empfängerleistungspegel am UE für die Ziel-Basisstation ZG1 hoch ist und dass der Empfängerleistungspegel am UE für die aktuelle Basisstation ZG1 niedrig ist.
  • Die Basisstation ZG1 initiiert eine Übergabe durch das Senden der internen STANDORTWECHSEL ERFORDERLICH Nachricht 2905. Die ZG1 sendet die proprietäre ZG-Übergabe-Anfrage-Nachricht 2907 über das LAN zur Ziel-Basisstation ZG2, um das Ziel darüber zu informieren, dass eine Übergabe angefordert wurde. Der ZG1 wurde die IP-Adresse der ZG2 bereits während des Selbstmanagements der Basisstationen im LAN-Netz bekannt gemacht.
  • Die Ziel-Basisstation ZG2 bestimmt, ob die Übergabe stattfinden kann und sendet die ZG-Übergabe-Antwort 2913 zurück, um anzugeben, dass die Anforderung akzeptiert wurde. Die ZG2 erzeugt die interne Signalisierungs-STANDORTWECHSEL ANFORDERUNG 2909 und STANDORTWECHSEL ANFORDERUNG BESTÄTIGT 2911.
  • Die ZG-Übergabe-Information-Anforderung 2915 wird von der ersten Basisstation ZG1 zur Ziel-Basisstation ZG2 übertragen, um in Vorbereitung auf die Übergabe die aktuelle Übergabe und die SIP-Client-Einstellungen auf die Ziel-Basisstation ZG2 zu übertragen. Die ZG-Übergabe-Information-Antwort 2917 wird im Gegenzug übertragen, um die Ziel-GSM/UMTS-Funkzugriffseinstellungen auf die Basisstation ZG1 zu übermitteln.
  • Die Übergabe wird von der Basisstation ZG1 initiiert, indem sie die PHYSIKALISCHE KANAL REKONFIGURATION Nachricht 2921 über die UMTS-Luftschnittstelle zum UE sendet. Die Nachricht enthält auch die GSM/UMTS-Funkzugriffseinstellungen von der Ziel-ZG2. Das UE versucht, durch standardmäßige Schicht-1- und Schicht-2-Signalisierung auf der Ziel-Basisstation ZG2 zu registrieren. Das UE wird von der Basisstation ZG2 erfasst, welche die interne Nachricht STANDORTWECHSEL ERFASSEN 2925 erzeugt.
  • Die ZG-Übergabe-Erfassen-Anforderung-Nachricht 2927 wird von der Basisstation ZG2 zur Ursprungs-Basisstation ZG1 übertragen, um anzugeben, dass der UE-Übergabevorgang erfolgreich war.
  • Die Basisstation ZG1 hält den Empfang der SIP-Anruf-Signalisierung und Verkehrspakete an und die Basisstation ZG2 beginnt mit dem Empfang (d. h. der Verarbeitung) der SIP-Anruf-Signalisierung und Verkehrspakete. Es ist keine Umleitung der UE/MS-SIP-Pakete erforderlich, da die Ziel-IP-Adresse die UE/MS-Adresse ist und somit aufgrund der Übergabe unverändert ist. Die LAN-Verbindung sollte gewährleisten, dass beide Basisstationen die UE/MS-IP-Pakete empfangen können.
  • Die Beendung des Übergabeprozesses wird von der Basisstation ZG2 angegeben, welche die interne STANDORTWECHSEL VOLLSTÄNDIG Nachricht 2931 erzeugt und die ZG-Übergabe-Vollständig-Anforderung-Nachricht 2933 zur Basisstation ZG1 sendet. Die ZG1 gibt den Anruf intern durch die Übertragung der internen Signalisierungsnachrichten FREIGABEBEFEHL 2935 und FREIGABEANTWORT 2937 frei.
  • Somit ist eine Basisstation offenbart, die den Zugriff auf ein zellulares Netz eines Netzbetreibers unter Verwendung eines Standard-Mobiltelefons erlaubt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • IEEE802.11b/g [0089]

Claims (9)

  1. Eine Basisstation (110) zur Verwendung in einem Gebäude eines Kunden zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationsnetz, das nach einem zellularen Kommunikationsstandard funktioniert, wobei die Basisstation Folgendes umfasst: eine Luftschnittstelle (226, 228, 230) zur Kommunikation mit einer zellularen Kommunikationsvorrichtung (122) unter Anwendung des zellularen Kommunikationsstandards; eine Netzschnittstelle zum Koppeln mit einem Kernnetz (130) des zellularen Kommunikationsnetzes über die Internetverbindung des Kunden; und Mappingmittel zum Mapping eines Anrufs über die Luftschnittstelle auf einen VoIP-Anruf (Voice-over-Internet Protocol-Anruf) über die Netzschnittstelle, sodass die VoIP-Techniken für den Backhaul-Transport des Anrufs über die Luftschnittstelle in das Kernnetz des zellularen Kommunikationsnetzes verwendet werden können.
  2. Basisstation nach Anspruch 1, wobei die Netzschnittstelle angepasst ist zum Koppeln mit dem Kernnetz des zellularen Kommunikationsnetzes über eine DSL-Verbindung (Digital Subscriber Line-Verbindung) (140).
  3. Basisstation nach Anspruch 2, umfassend ein ADSL-Modem (Asymmetric Digital Subscriber Line-Modem) (204).
  4. Basisstation nach Anspruch 2, umfassend eine USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus-Schnittstelle) (206) zur Verbindung mit einem ADSL-Modem.
  5. Basisstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine POTS-Verbindung (210), wobei das Mappingmittel ferner angepasst ist, um einen Anruf von einem analogen Telefon oder Faxgerät, das damit verbunden ist, über die Netzschnittstelle auf einen VoIP-Anruf zu mappen.
  6. Basisstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Luftschnittstelle angepasst ist, um mit der zellularen Kommunikationsvorrichtung unter Anwendung des GSM/GPRS oder UMTS zellularen Kommunikationsstandards zu kommunizieren.
  7. Basisstation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Mappingmittel angepasst ist, um den Anruf über die Luftschnittstelle auf einen SIP-Anruf zu mappen.
  8. Basisstation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Mappingmittel angepasst ist, um den Anruf über die Luftschnittstelle auf einen UMA-Anruf zu mappen.
  9. Ein computerlesbares Produkt, wenn mit Software für eine Basisstation programmiert, wobei die Basisstation das Verbinden einer Benutzervorrichtung mit einem zellularen Kommunikationsnetz ermöglicht, wobei die Software ermöglicht, dass die Basisstation als eine Basisstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche funktioniert.
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