DE60109122T2

DE60109122T2 - Gerät und Verfahren zur zufälligen Auswahl von Mobiltelefon-Netzbetreibern für zellulare Funktelefone

Info

Publication number: DE60109122T2
Application number: DE60109122T
Authority: DE
Inventors: Michele Lupano
Original assignee: Telecom Italia SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: ATE290300T1; IT1321121B1; ITTO20001186A0; DE60109122D1; EP1217856A3; ITTO20001186A1; EP1217856A2; EP1217856B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Funktelekommunikationssysteme und betrifft speziell eine Zufallswahlvorrichtung und ein Zufallswahlverfahren für zellulare Funktelefone (Mobiltelefone) zur Wahl eines Mobiltelefon-Netzbetreibers.
Wie bereits bekannt ist, findet ein Anwender mit einem digitalen Mobilfunknetz-Telefon, wenn er auswärts reist, daß der Mobiltelefon-Netzbetreiber, auf den er in seinem eigenen Land gebucht ist, nicht verfügbar ist. Um die erforderli chen Dienste zu erhalten, muß der Anwender einen der Netzbetreiber wählen, die in dem Land, in dem er sich befindet, vorhanden sind, und muß sich bei ihnen einbuchen, um den Vorteil der Abkommen über das internationale Roaming auszunützen.
Im Ausland kann ein Netzbetreiber entweder vom Anwender manuell gewählt werden oder durch das Mobiltelefon selbst automatisch gewählt werden. Im letzteren Fall ist einer der Modi der Wahl des Netzbetreibers, daß die Wahl allgemein in vollständiger Zufallsweise durchgeführt wird, unabhängig davon, wie der vom Mobiltelefon empfangene Signalpegel ist.
Die Weise der Wahl eines Netzbetreibers, nämlich eines öffentlichen landgestützten Mobilnetzes (PLMN), ist spezifiziert in 3GPP: 'TS 23.122 (V3.4.2); NAS Functions related to mobile Station (MS) in idle mode (Release 1999)' [Online] 30. November 2000 (2000-11-30), ETSI, VALBONNE, FRANCE XP002228619, aufgerufen aus dem Internet:
<URL: ftp://ftp.3gpp.org/specs/archive/23_series/23.122/23122-342.zip>
[Stand 24.01.20031, insbesondere in den Kapiteln 4.4.3.1.1 und 4.4.3.2.1, in denen die automatische Wahl beschrieben ist. Die Wahl in einer Zufallsreihenfolge ist eine der Wahlmöglichkeiten, auf die man zugreift, wenn einige der anderen Wahlmöglichkeiten nicht anwendbar sind. Die Zufallswahl wird im Mobiltelefon durchgeführt, und zwar allgemein durch eine Gruppe von Programmbefehlen.
Es ist auch bekannt (US-A-5 915 214, Spalte 14, 2. Absatz), daß die Option einer Zufallswahl gewählt werden kann, wenn ein von einer zentralen Verarbeitungsinstallation eingerichteter Informationskanal, der als Zwischenverbindung zwischen den Anwendern der mobilen Kommunikation und den Netzbetreibern dient, nicht empfangen werden kann.
Die Tatsache, daß die Wahl nach Zufall erfolgt, bedeutet, daß denjenigen Netzbetreibern kein Vorzug gegeben werden soll, die mit Leistungswerten senden, die höher sind als die anderer Netzbetreiber, so daß ein Wettbewerb zwischen den Netzbetreibern vermieden wird, der dann zu immer höheren Leistungswerten führen würde.
Allgemein wird der Netzbetreiber auf die folgende Weise gewählt. Dem Netzwerk jedes der in der Anzahl m empfangenen Netzbetreiber wird eine Nummer zwischen 1 und m zugeordnet. Eine Einrichtung innerhalb des Mobiltelefons erzeugt dann in pseudo-zufälliger Weise eine Nummer im gleichen Bereich, die dann dazu verwendet wird, eines der Netze herauszunehmen und zu wählen. Eine der Operationen, die nach dem Stand der Technik angewendet werden, besteht darin, die Pseudo-Zufallsnummern an den Systemzählern innerhalb des Mobiltelefons zu lesen. Ungünstigerweise ergibt sich ein Problem darin, daß der von diesen Zählern gelesene Wert keine vollständig zufallsmäßige Wahl garantiert insofern, als die Zähler von den Programmvorgängen der Telefonhandhabung in einem vorgegebenen Zeitpunkt gelesen werden, so daß es keine Sicherheit gibt, daß der Netzbetreiber tatsächlich durch Zufall gewählt wird.
Dieses technische Problem kann gelöst werden durch die Verwendung der Zufallswahlvorrichtung und des Zufallswahlverfahrens für Mobiltelefone zur Wahl eines Mobiltelefon-Netzbetreibers gemäß dieser Erfindung. Diese Elemente geben den Herstellern von Mobiltelefonen die Möglichkeit, ein Mobiltelefon mit den Möglichkeiten der Wahl eines Netzes ohne gegebene Bevorzugung eines der in dem Territorium, das der Anwender besucht, gegenwärtigen Netzbetreibern auszustatten.
Spezieller Gegenstand dieser Erfindung sind eine Zufallswahlvorrichtung und ein Zufallswahlverfahren für Mobiltelefone zur Wahl eines Mobiltelefon-Netzbetreibers, wie sie in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 4 angegeben sind.
Die vorgenannten und weitere Merkmale der Erfindung werden klarer erkennbar durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gegeben als nicht beschränkendes Beispiel, und durch die anhängende Zeichnung, worin:
1 das Umfeld veranschaulicht, in dem das Mobiltelefon betrieben wird;
2 ein Ablaufdiagramm der von der Vorrichtung im Mobiltelefon durchgeführten Operationen ist.
Das in 1 dargestellte Umfeld bezieht sich auf ein fremdes Land, in dem der Anwender mit seinem Mobiltelefon T reist. In diesem Gebiet befindet sich eine bestimmte Anzahl, nämlich n, von Funkmobilnetzen N1, N2, N3, ..., Nn, die zum selben Standard gehören, mit dem das Mobiltelefon kompatibel ist.
Die Zellen jedes Netzes sind mit "Rundfunk"-Funkverbindungen ausgestattet, die in den jeweiligen Abdeckungsbereichen Informationen senden, mit deren Hilfe die Mobiltelefone sich in die Zelle synchronisieren können und die vom Netzbetreiber angebotenen Dienste ausnützen können. Im allgemeinen wird die Synchronisationsinformation von jedem Netzbetreiber auf einem zugeordnetem Kanal gesendet und besteht aus digitalen Signalen, die in einem Fluß von Rahmennummern angeordnet sind, die periodisch ansteigen.
Die Zufallsauswahl des Netzbetreibers verwendet diese Information in der folgenden Weise. Es sei angenommen, daß das Telefon T m der n rundgesendeten Funkverbindungen P1, P2, P3, ..., Pn mit einem Signalpegel, der höher ist als eine vorgegebene Minimumempfangsschwelle, empfängt.
Wie es bei den bereits existierenden Telefonen geschieht, tastet das Telefon T die vorliegenden Signale ab und speichert die Liste der Netzbetreiber in seinem Speicher. In dieser Weise fängt es gleichzeitig oder unmittelbar danach die Rahmennummern FN1,..., FNm ein, die zu diesem Zeitpunkt auf den empfangenen rundgesendeten Funkverbindungen P1, P2, P3, ..., Pm gesendet werden. Die Rahmennummern werden in Echtzeit in flüchtigen Speicherregistern innerhalb des Telefons gespeichert und den jeweiligen Netzbetreibern zugeordnet.
Da die m Netze sich auf verschiedene Netzbetreiber beziehen, die Netz-Infrastrukturen haben, die nicht zusammenhängen und nicht auf der Funkschnittstellenebene synchronisiert sind, sind die Rahmennummern FN1, ..., FNm zeitlich nicht aufeinander abgestimmt und können daher angesehen werden als von m Zufallsnummerngeneratoren geliefert.
Wie 2 zeigt, werden die m Rahmennummern FN1, ..., FNm, die empfangen wurden, in Registern R1, R2, R3, ...., Rm gespeichert und anschließend durch eine Reihe von arithmetischen logischen Operationen, sogenannten Operationen EXKLUSIV ODER oder EX-OR, kombiniert. Im einzelnen wird eine anfängliche Operation EXKLUSIV ODER mit den beiden ersten Rahmennummern durchgeführt. Das Ergebnis wird einer neuen Operation EXKLUSIV ODER mit der dritten Rahmennummer unterworfen usw, bis alle Rahmennummern dieser Operation unterworfen worden sind. Das Ergebnis dieser Operationsreihe ist eine Zufallsvariable csg, die eine Funktion der m Zufallsrahmennummern FN1, ..., FNm ist und eine Dimension hat, die gleich der der Rahmennummern ist. csg = FN1 EX-OR FN2 EX-OR ... EX-OR FNm
Im nächsten Schritt wird ein "Sel"-Index ("Select-Index"), der von 1 bis m reicht, aus der Variablen csg erhalten, die in der oben beschriebenen Weise vom Telefon T in Echtzeit berechnet worden ist. Dieser Sel-Index kann dazu verwendet werden, eines der m Netze zu extrahieren und auszuwählen. Zu diesem Zweck wird die Operation MODULO-m auf csg angewandt: Bekanntlich besteht diese Operation darin, die Variable csg durch m zu teilen und den Rest, der definitionsgemäß niedriger ist als der Divisor und enthalten ist zwischen 0 und m-1, als Ergebnis zu verwenden. sel' = MODULOm (csg) sel = sel'+ 1
Die Summe mit 1 wird dazu verwendet, den Sel-Index im erforderlichen Intervall von 1 ... m zu positionieren.
Der Wert des Sel-Indexes kann nun vom Telefon T dazu verwendet werden, eines der im besuchten Land vorliegenden Netze auszuwählen.
Dieses Ergebnis wird erzielt durch die Verwendung von fernen Rahmennummern, die zufälig und nicht zeitlich aufeinander abgestimmt sind und von Netz-Infrastrukturen verschiedener Netzbetreiber empfangen werden. Die Zufälligkeit der Variablen wird erhöht durch die Operation EXKLUSIV ODER, die normalerweise dazu gebraucht wird, eine Variable "pseudo-zufällig" zu machen.
Um das Vorgehen zu ermöglichen, wird die Gruppe von Programmbefehlen im Mobiltelefon, die den Netzbetreiber gemäß internen Kriterien auswählen, ersetzt durch eine Gruppe von Programmbefehlen, die die beschriebenen Operationen durchführen.
Das Mobiltelefon kann auch mit einer speziellen Vorrichtung ausgestattet werden, die in der Lage ist, die Operationen in den oben beschriebenen Prozeduren durchzuführen.
Offensichtlich gibt diese Beschreibung nur ein nicht beschränkendes Beispiel an. Variationen und Modifikationen sind möglich, ohne den Schutzumfang der Ansprüche zu verlassen.

Claims

Zufallswahlverfahren für Mobiltelefone zur Wahl eines Mobiltelefon-Netzbetreibers, für den Betrieb in einem Betriebszusammenhang, bei dem die Zellen jedes von m empfangenen Netzen (N1, ..., Nm) Synchroninformation auf einem spezifischen Kanal senden, die aus digitalen Signalen besteht, die in Flüssen von Rahmennummern (FN1, ..., FNm) angeordnet sind, welche periodisch ansteigen, dadurch gekennzeichnet, daß die m Rahmennummern (FN1, ..., FNm) im Telefon (T) während der Phase des Abtastens der vorhandenen Funkstrecken (P1, ..., Pm), die den jeweiligen Netzbetreibern zugeordnet sind, gespeichert werden und anschließend durch eine Serie von Operationen EXKLUSIV ODER kombiniert werden, woraus eine Variable (csg) entsteht, die anschließend einer Modulo-m-Operation unterworfen wird, die darin besteht, daß man die Variable durch m teilt und den Rest plus 1 als das Ergebnis nimmt, wodurch man einen Wert (Sel-Index) im Intervall zwischen 1 und m erhält, der vom Telefon (T) verwendet werden kann, eines der vorliegenden Netze (N1, ..., Nm) zu wählen.
Zufallswahlverfahren für Mobiltelefone zur Wahl eines Mobiltelefon-Netzbetreibers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Serie der Operationen EXKLUSIV ODER darin besteht, daß man an den ersten beiden Rahmennummern (FN1, FN2) eine Operation EXKLUSIV ODER durchführt und dann das Ergebnis einer weiteren Operation EXKLUSIV ODER mit der dritten Rahmennummer (FN3) unterwirft und so weiter, bis alle Rahmennummern dieser Operation unterworfen worden sind.
Zufallswahlverfahren für Mobiltelefone zur Wahl eines Mobiltelefon-Netzbetreibers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mobiltelefone eine Gruppe von gespeicherten Programmbefehlen enthalten, die dazu bestimmt sind, den Netzbetreiber nach internen Kriterien zu wählen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der Programmbefehle im Mobiltelefon, die den Netzbetreiber nach internen Kriterien wählen, durch eine andere Gruppe von Programmbefehlen ersetzt wird, die die beschriebenen Operationen durchführen.
Vorrichtung zum Betrieb in einem Betriebszusammenhang, bei dem die Zellen jedes von m empfangenen Netzen (N1, ..., Nm) Synchroninformation auf einem spezifischen Kanal senden, der aus digitalen Signalen besteht, die in Flüssen von Rahmennummern (FN1, ..., FNm) angeordnet sind, welche periodisch ansteigen, gekennzeichnet durch: – Einrichtungen zum Speichern der m Rahmennummern (FN1, ..., FNm) am Telefon (T) während der Phase des Abtastens der vorhandenen Funkverbindungen (P1, ..., Pm); – Einrichtungen zum Kombinieren dieser m Rahmennummern (FN1, ..., FNm) durch eine Serie von Operationen EXKLUSIV ODER zum Erhalten der Variablen (csg); – Einrichtungen zum Teilen dieser Variablen durch m und zum Abnehmen des Rests (MODULO-Operation) zum Erhalten eines Indexes (sel'); – Einrichtung zum Erhöhen des Indexes (sel') um 1, um den Index (sel) mit einem Wert zu erhalten, der zwischen 1 und m liegt, und der vom Telefon (T) zum Wählen eines der vorliegenden Netze (N1, ..., Nm) verwendet werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Kombinieren der m Rahmennummern (FN1, ..., FNm) dazu ausgebildet sind, eine Operation EXKLUSIV ODER an den beiden ersten Rahmennummern (FN1, FN2) durchzuführen und das Resultat anschließend einer weiteren Operation EXKLUSIV ODER mit der dritten Rahmennummer (FN3) zu unterwerfen und so weiter, bis alle Rahmennummern dieser Operation unterworfen worden sind.
Mobiltelefon, umfassend eine Vorrichtung zum Wählen eines Mobiltelefon-Netzbetreibers, wobei die Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 aufgebaut ist.