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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Teilnehmergerät eines Mobilfunk-Telekommunikationssystems.
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Ein
UMTS-System besteht aus einem UTRAN-Netz (Universal Terrestrial
Radio Access Network), gewöhnlich
als Teilnehmergeräte
(UE – User
Equipment) bezeichneten mobilen Endgeräten und einem mit dem öffentlichen
Wählnetz
und dem Internet verbundenen Kernnetz. Ein System dieser Art ist
in 1 dargestellt. Das
UTRAN-Netz besteht aus
einer mittels einer Schnittstelle Iu mit dem Kernnetz verbundenen
Menge von Funknetz-Teilsystemen
RNS (Radio Network Sub-Systems). Jedes Funknetz-Teilsystem RNS besteht
aus einer Funknetzsteuerung RNC, die eine als Knoten B bezeichnete
Menge von Logikelementen über
eine Schnittstelle Iub steuert. Die Funknetzsteuerungen RNC sind
durch eine Schnittstelle Iur miteinander verbunden. Jeder Knoten
B bedient eine oder mehrere Zellen des Netzes. Jedes Teilnehmergerät UE ist schließlich über eine
Funkschnittstelle Uu mit einem oder mehreren Knoten B verbunden.
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In
dem Beispiel der 1 umfaßt das UTRAN-Netz
drei als RNC1, RNC2 und RNC3 bezeichnete Funknetzsteuerungen und
jede dieser Funknetzsteuerungen steuert zwei Knoten B. Mit diesen
Knoten B sind vier Teilnehmergeräte
UE1, UE2, UE3 und UE4 verbunden.
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Die
Teilnehmergeräte
weisen zwei Betriebsarten auf:
einen Ruhemodus und einen verbundenen
Modus. Während
des Ruhemodus wird keine Systemressource besonders der Übermittlung
von Daten zu und von dem Teilnehmergerät zugeteilt. Das Teilnehmergerät befindet
sich beispielsweise im Ruhemodus, nachdem es eingeschaltet worden
ist. In dieser Betriebsart wird jedes Teilnehmergerät durch
eine Kernnetzkennung identifiziert, die entweder die IMSI (International
Mobile Subscriber Identity – internationale Mobilteilnehmerkennung)
des Teilnehmergeräts
(die während
der Erstverbindung des Teilnehmergeräts mit dem UMTS-System zum
Kernnetz übertragen wird)
oder eine TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity – zeitweilige
Mobilteilnehmerkennung) für
einen leitungsvermittelten Dienst oder eine PTMSI (Packet Temporary
Mobile Subcriber Identity – zeitweilige
Paket-Mobilteilnehmerkennung) für
einen paketvermittelten Dienst sein kann.
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Das
Teilnehmergerät
geht in den verbundenen Modus über,
wenn eine Anforderung zur Herstellung einer Verbindung mit dem System
besteht. Sobald Informationen zu einem Teilnehmergerät im Ruhemodus
zu übertragen
sind, benutzt daher das Kernnetz das UTRAN-Netz dafür, eine
Funkrufnachricht zu dem betroffenen Teilnehmergerät zu senden, um
es aufzufordern, in den verbundenen Modus überzugehen.
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Im
verbundenen Modus kann das Teilnehmergerät vier, als Mobilitätszustände bezeichnete Zustände annehmen:
- – Cell_DCH
für Cell
Dedicated Channel;
- – Cell_FACH
für Cell
Forward Access Channel;
- – URA_PCH
für UTRAN
Registration Area Paging Channel;
- – Cell_PCH
für Cell
Paging Channel.
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Diese
vier Mobilitätszustände werden
ausführlich
in der technischen Spezifikation der Funkzugriffsnetzgruppe „3GPP TS
25.331 V3.5.0",
Abschnitt 7, Seiten 30–32
und Anhang B, Seiten 615–622,
aktualisiert im Dezember 2000, beschrieben.
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Kurz
gesagt werden in den vier Mobilitätszuständen des verbundenen Modus
Systemressourcen für
die Übertragung
von Daten auf der Aufwärts- und/oder
Abwärtsstrecke
zugeteilt. Diese Funkressourcen können unter mehreren Teilnehmergeräten geteilt
werden oder nicht.
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Im
verbundenen Modus werden die Teilnehmergeräte durch eine URNTI (UTRAN
Radio Network Temporary Identity – zeitweilige UTRAN-Funknetz-Kennung)
identifiziert, die durch eine der bedienenden Funknetzsteuerungen
(SRNC – Serving
Radio Network Controllers) zugeteilt wird. Die bedienende Funknetzsteuerung
eines Teilnehmergeräts
im verbundenen Modus entspricht der Funknetzsteuerung, die mit dem
Kernnetz für
die in Betracht gezogene Verbindung verbunden ist. Wenn beispielsweise
in 1 in Betracht gezogen
wird, daß das
Teilnehmergerät
UE3 Daten zum Kernnetz überträgt, indem
es erst die Funknetzsteuerung RNC2 und dann die Funknetzsteuerung
RNC1 durchläuft,
ist die letztere die dem Teilnehmergerät UE3 zugeordnete bedienende
Funknetzsteuerung.
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Sollte
der Ausfall einer der Funknetzsteuerungen zu einer Unterbrechung
der Verbindungen Iu zwischen dieser Funknetzsteuerung und dem Kernnetz
und dem Verlust aller oder eines Teils der Daten bezüglich des
Teilnehmergeräts
führen,
beispielsweise der URNTI, werden alle Teilnehmergeräte mit dieser
Funknetzsteuerung als bedienende Funknetzsteuerung vom Kernnetz
als im Ruhemodus befindlich angesehen. Es ist zu beachten, daß, wenn
die fehlerhafte Funknetzsteuerung wieder richtig zu funktionieren
beginnt, sie ebenfalls alle Teilnehmergeräte als im Ruhemodus befindlich
wahrnimmt. Wenn das Kernnetz versucht, eine Verbindung mit diesen
Teilnehmergeräten
aufzubauen, um ihnen Daten zu senden, wird die Funknetzsteuerung
versuchen, eine Verbindung unter Verwendung ihrer Kernnetzkennung
herzustellen. Da sich die Teilnehmergeräte im verbundenen Modus befinden,
werden sie diese Verbindungsherstellungsversuche nicht erkennen.
Alle diese Teilnehmergeräte
sind daher solange unzugänglich,
bis sie selbst dem Netz ihre Gegenwart beispielsweise durch eine
Aktualisierungsoperation zur Kenntnis geben. Diese Periode der Nichtzugänglichkeit
des Teilnehmergeräts
kann sehr lang sein und mehrere Stunden dauern.
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Gegenwärtig liegt
die einzige Lösung
dieses Problems darin, Funkrufnachrichten zu senden, indem alle
möglichen
URNTI geprüft
werden, um mit allen Teilnehmergeräten im verbundenen Modus mit einer
dieser Kennungen in Verbindung zu treten und sie aufzufordern, ihre
Gegenwart dem Netz zur Kenntnis zu geben. Dieser Ansatz ist nicht
sehr zufriedenstellend, da es sehr kostspielig im Bezug auf Systemressourcen
(im Funkrufkanal PCH) und Zeit ist . In der Tat können mehr
als 100.000 Teilnehmergeräte
mit jeder Funknetzsteuerung verbunden sein.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Ansatz zur Begrenzung
dieser Periode der Nichtzugänglichkeit
von Teilnehmergeräten
auf das äußerst mögliche zu
finden.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Teilnehmergerät eines
Mobilfunk-Telekommunikationssystems, wobei das Teilnehmergerät selektiv
in zwei Betriebsmodi arbeitet, einem verbundenen Modus, in dem Ressourcen
des Systems dem Aufbau einer Verbindung mit dem Teilnehmergerät zugeteilt
werden, und einem Ruhemodus, wobei das Teilnehmergerät im Ruhemodus
durch eine erste Kennung und im verbundenen Modus durch eine zweite
Kennung identifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilnehmergerät Mittel
zum Verarbeiten von Nachrichten umfaßt, in denen es durch seine
erste Kennung identifiziert wird, wenn sich das Teilnehmergerät im verbundenen
Modus befindet.
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Diese
Eigenschaft und die Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher werden.
In den Zeichnungen zeigt:
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1, die bereits beschrieben
worden ist, die Standardarchitektur eines UMTS-Systems;
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2 die Funktionsweise eines
Teilnehmergeräts
gemäß der Erfindung
nach einem Ausfall einer Funknetzsteuerung.
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Gemäß der Erfindung
ist jedes Teilnehmergerät
des Systems im verbundenen Modus in der Lage, die Nachrichten zu
verarbeiten, in denen es durch seine Kernnetz-Kennung identifiziert
wird.
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In 2 wird ein Teilnehmergerät UE im
verbundenen Modus betrachtet, das durch Funk mit einem Funknetz-Teilsystem mit einer
Funknetzsteuerung RNC verbunden ist. Dieses Funknetz-Teilsystem
ist mit dem Kernnetz CN des Systems verbunden. Im Kernnetz wird
das Teilnehmergerät
entweder durch seine IMSI oder durch seine TMSI für einen
leitungsvermittelten Dienst oder durch eine PTMSI für einen
paketvermittelten Dienst identifiziert.
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Als
alternative Ausführungsform
kann das Teilnehmergerät
im Kernnetz durch eine Kennung identifiziert werden, die in einer
beliebigen Art von öffentlichem
Mobilfunknetz, beispielsweise einem GSM-MAP-Netz oder einem DS-41-Netz benutzt wird.
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Zur
Zeit t0 wird das Teilnehmergerät
vom Funknetz-Teilsystem
RNS und dem Kernnetz CN als im verbundenen Modus befindlich wahrgenommen.
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Zur
Zeit t1 tritt ein Ausfall in der Funknetzsteuerung RNC auf. Diese
RNC wird wieder in Betrieb genommen und zur Zeit t2 neu initialisiert.
Das Teilnehmergerät
UE wird dann von der Funknetzsteuerung RNC und dem Kernnetz CN als
im Ruhemodus befindlich wahrgenommen, wenn es sich tatsächlich im
verbundenen Modus befindet.
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Zur
Zeit t3 sendet das Kernnetz CN eine Funkrufnachricht zum UTRAN-Netz,
um eine Datenübertragungsoperation
neu zu initialisieren. In dieser Nachricht wird das Teilnehmergerät durch
eine seiner Kernnetz-Kennungen, nämlich IMSI, TMSI oder PTMSI
identifiziert.
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Für das UTRAN-Netz
befindet sich das Teilnehmergerät
UE im Ruhemodus. Es sendet daher dem Teilnehmergerät die Funkrufnachricht
zur Zeit t4, ohne die in dieser Nachricht enthaltene Kernnetz-Kennung
in eine URNTI umzuwandeln.
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Gemäß der Erfindung
erkennt das Teilnehmergerät
UE im verbundenen Modus seine Kernnetz-Kennung in dieser Nachricht
und verarbeitet daher diese Nachricht. Als Reaktion auf diese Nachricht sendet
das Teilnehmergerät
UE beispielsweise eine Aktualisierungsnachricht zum UTRAN-Netz,
um es darüber
zu informieren, daß es
sich im verbundenen Modus befindet.
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Angenommen,
daß alle
oder ein Teil der Parameter der Verbindung zwischen dem Teilnehmergerät UE und
dem Kernnetz, die vor Ausfall der Funknetzsteuerung RNC aufgebaut
worden ist, während dieses
Ausfalls verloren gegangen sind, kann das UTRAN-Netz das Teilnehmergerät UE auffordern, sich
wieder in den Ruhemodus zu versetzen.