DE60113117T2

DE60113117T2 - Ortbestimmungsdienste und intelligentes netzwerk zusammenarbeit

Info

Publication number: DE60113117T2
Application number: DE60113117T
Authority: DE
Inventors: Tatu Dufva; Janne Muhonen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: US20100210286A1; DE60113117D1; US20040087315A1; US8532669B2; EP1300043B1; ATE303706T1; AU2001270931A1; GB0015365D0; ES2247146T3; US7738885B2; WO2001099461A1; EP1300043A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Ortsbestimmungsdienste in einem Telekommunikationsnetzwerk. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die Erfindung auf intelligente Netzwerke (IN), bei denen der IN-Dienst in der Lage ist, einen Rufaufbau basierend auf dem Aufenthaltsort einer Mobilstation (MS) zu steuern. Die Erfindung kann auch Verfahren bereitstellen zum Ausstatten eines IN-Dienstes mit einem Aufenthaltsort einer Mobilstation mit minimaler Verzögerung für einen Rufherstellungs- (oder Rufaufbau-) Vorgang.
Ein intelligentes Netzwerk (IN) ist eine Telekommunikationsnetzwerkarchitektur, die Dienste und Datenbanken über Vermittlungen bzw. Schalter an einen oder mehrere Steuer-/Entscheidungsknoten verlagern kann, um dadurch eine intelligente Steuerung eines Rufs oder eines anderen Ereignisses bereitzustellen. Zum Beispiel bietet das GSM-Netzwerk IN-basierte Dienste. Diese Dienste können in jeder Phase „weitergeleitet" werden, wenn sich ein Teilnehmer mit Zugang zu einem Mobilfunknetzwerk im Ausland in einem fremden Land befindet, mit dem der Heimatbetreiber ein gegenseitiges Erreichbarkeitsübereinkommen hat.
Kundenspezifische Anwendungen für Mobilfunknetzwerkerweiterte Logik „CRMEL" ist die GSM- und UMTS-Einrichtung, die Betreiber-spezifische Dienste für Teilnehmer verfügbar macht, die sich außerhalb ihres eigenen Netzwerks befinden.
Eine grundlegende Idee hinter der Architektur von INs besteht darin, die Dienstlogik unabhängig von Vermittlung und Transport im Netzwerk zu machen. Die Netzwerkfunktionen, die diese Eigenschaften bereitstellen und die IN-Architektur bilden, sind Dienstvermittlung und Dienststeuerung. Dienstvermittlung ist in einem Dienstevermittlungspunkt (SSP), welcher ein Knoten mit Funktionen ist, um Rufe zum IN-Dienst zu erfassen, und dem Dienstesteuerungspunkt (SCP) zu finden, welcher im Allgemeinen ein zentral liegender Knoten ist und die Logik sowie die Daten für die IN-Dienste enthält.
Das Ortsbestimmungsdienste- (LCS) Merkmal bei GSM und UMTS stellt den Mechanismus zum Unterstützen mobiler Ortsbestimmungsdienste von Betreibern bereit, die nicht von standardisierten GSM- oder UMTS-Diensten abgedeckt sind. LCS setzt einen oder mehrere Positionierungsmechanismen ein, um den Aufenthaltsort einer MS zu bestimmen. Eine Positionierung einer Ziel-MS schließt zwei prinzipielle Schritte ein. Diese sind Signalmessungen und Aufenthaltsortschätzung, bei der der Aufenthaltsort basierend auf den gemessenen Signalen berechnet wird.
Zur Verwendung mit LCS ist eine Anzahl von Aufenthaltsortschätzungsmechanismen bekannt. Diese sind der Ankunftszeit- (TOA), der Verbesserte-Gemessene-Zeitdifferenz- (E-OTD), der Gemessene-Ankunftszeitdiffererenz- (OTDOA) und der Globalpositionierungssystem- (GPS) Positionierungsmechanismus. Durch Verwendung von einem dieser stellt LCS ein Mittel zum Lokalisieren bzw. Orten einer Mobilstation bereit. Das öffentliche landgestützte Mobilfunknetzwerk (PLMN) wird auf diese Weise eine Ortsbestimmungsanwendung mit dem geographischen Aufenthaltsort der MS bereitstellen. Die Ortsbestimmungsanwendung, die diese Informationen verwendet, kann sich innerhalb des PLMN (entweder in der MS oder im Netzwerk selbst) oder außerhalb des PLMN (in einer externen Anwendung) befinden.
Eine Positionierung kann entweder von dem Netzwerk oder einer externen Anwendung eingeleitet werden. Die Rolle der Kernnetzwerkknoten in Bezug auf LCS besteht darin, Positionierungsanforderungen zu der Dienst-Mobilaufenthaltsstelle (SMLC) und Ortsbestimmungsinformationen zu der anfordernden Gateway-Mobilaufenthaltsstelle (GMLC) zu transportieren. Außerdem können die Kernnetzwerkknoten Ereignisse wie etwa einen Notfallrufaufbau erkennen, die eine Einleitung einer Positionierung einer Mobilstation erfordern werden.
Die GB-2,344,024 offenbart ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen von Ortsbestimmungsinformationen an eine anfordernde Ortbestimmungsanwendung. Die Ortsbestimmungsinformationen können aus Echtzeitdaten oder historischen Daten bestehen, wenn der Teilnehmer, der angefordert ist, positioniert zu werden, abwesend oder nicht erreichbar ist.
In der Vergangenheit war der Vorgang, mittels dessen Positionsinformationen der MS an das IN bereitgestellt wurden, reaktiv bzw. rückwirkend. Das heißt, wenn ein Ruf zu/von einer MS angefordert wurde, wurde der Aufenthaltsort der MS daraufhin berechnet, falls er für einen Mehrwertdienst (z.B. einen IN/CAMEL-Dienst) erforderlich war. Dabei besteht das Problem einer Verzögerung der Rufherstellung bis nachdem der Aufenthaltsort ermittelt wurde.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Probleme, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, zumindest zu mildern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt zum Ausstatten einer Ortsbestimmungsanwendung eines Kommunikationsnetzwerks mit Ortsbestimmungsinformationen, die den geographischen Aufenthaltsort einer Mobilstation (MS) bezeichnen, über einen die MS bedienenden Kernnetzwerkknoten, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Einleiten einer Kommunikation zwischen der MS und dem Netzwerk durch die Schritte:
Berechnen des geographischen Aufenthaltsorts;
Bereitstellen entsprechender Ortsbestimmungsinformationen, die den geographischen Aufenthaltsort bezeichnen, an den Kernnetzwerkknoten; und
anschließendes Leitweglenken des Rufs zwischen der MS und dem Netzwerk.
Dies hat den Vorteil, dass der Aufenthaltsort der MS frühzeitig in einem Rufablauf ermittelt wird, so dass der Kernnetzwerkknoten den Aufenthaltsort zu Beginn eines Rufaufbauvorgangs hat.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen vor, dass die MS ihren Aufenthaltsort unabhängig bzw. selbständig berechnet, der in der AUFBAU-Nachricht an das Kernnetzwerk gesendet wird. Das Kernnetzwerk bekommt so die Ortsbestimmungsinformationen, ohne dass zusätzliche Anforderungen notwendig sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen vor, dass das RAN eine Positionsberechnung der MS einleitet und diese Ortsbestimmung dem Kernnetzwerk zu Beginn eines Rufs oder bei einem anderen ähnlichen Ereignis bereitstellt, wenn die MS eine Anforderung eines Funkverbindungsaufbaus durchführt. Auf diese Art und Weise bekommt das Kernnetzwerk die Ortsbestimmungsinformationen ohne zusätzliche Anforderungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden hierin nachstehend nun unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, bei denen zeigen:
1 eine generische logische LCS-Architektur;
2 einen herkömmlichen Ortsbestimmungsvorgang,
3 einen Ortungsvorgang;
4 einen weiteren Ortungsvorgang;
5 noch einen weiteren Ortungsvorgang.
Bei den Zeichnungen beziehen sich gleiche bzw. ähnliche Bezugszeichen auf gleiche bzw. ähnliche Teile.
Ein Ortsbestimmungsdienst (LCS) wird durch Hinzufügung eines Netzwerkknotens, der Mobilaufenthaltsstelle (MLC), logisch in der GSM/UMTS-Struktur implementiert. Eine generische logische LCS-Architektur ist gemäß 1 gezeigt.
Eine Mobilstation (MS) 100 kann ein Mobiltelefon oder ein Laptop-Computer sein, der ein Funkmodem oder ein für Funkzugang angepasstes Fax aufweist. Der Ausdruck MS wird hier auch verwendet, um eine UMTS-Nutzereinrichtung (UE) abzudecken. Diese kommuniziert über die Funkschnittstelle (Um-Schnittstelle) mit der Funkbasisstation (BTS) 101. Der Ausdruck BTS wird hier auch verwendet, um einen Netzwerkknoten Knoten B abzudecken, der einem terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzwerk (UTRRN) entspricht. Die BTS ist für Übertragung und Empfang von Signalen ausgerüstet und weist zusätzlich eine Verschlüsselungseinrichtung auf. Die so bezeichnete BTS kommuniziert wiederum über eine Strecke 103 (Abis bei GSM, Iub bei UMTS) mit einer Basisstationssteuerung (BSC) 102. Der Ausdruck BSC wird hier auch verwendet, um ein Netzwerkelement Funknetzwerksteuerung (RNC) abzudecken, das einem terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzwerk (UTRAN) entspricht. Die BSC baut über eine Strecke 105 die Funkkanäle für Signalisierung und Verkehr zum Kernnetzwerk- (CN) Knoten 104 auf. Dieser bildet einen Teil des Kernnetzwerks 125.
Der CN-Knoten kann abhängig von der Vermittlungsdomäne, nämlich schaltungsvermittelt oder paketvermittelt, entweder eine Mobilvermittlungsstelle (MSC) oder ein Dienst-GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) sein. Der CN-Knoten 104 ist im Wesentlichen ein Vermittlungsknoten mit vielen Funktionen. Insbesondere führt der CN-Knoten Verbindungsverwaltung, Mobilitätsverwaltung und Authentisierungstätigkeiten durch. In dieser Druckschrift wird auch unterstellt, dass der CN-Knoten eine Rufsteuerfunktion und eine von der IN/CAMEL-Architektur definierte Dienstvermittlungsfunktion umfasst. In der paketvermittelten Domäne können diese vorstehend genannten CN-Knoten-Funktionen jedoch auf separate Netzwerkelemente aufgeteilt werden. Jeder CN-Knoten kann eine Anzahl von BSCs steuern, auf die als in einem CN-Knoten-Dienstbereich liegend Bezug genommen wird. Im Allgemeinen bilden BTSs und BSCs gemeinsam das Funkzugangsnetzwerk (RAN) 126, das bei GSM als Basisstationssubsystem (BSS) und bei UMTS als terrestrisches UMTS-Funkzugangsnetzwerk (UTRAN) bezeichnet wird.
Der CN-Knoten 104 ist über die L_g-Schnittstelle 107 mit der Gateway-Mobilaufenthaltsstelle (GMLC) 106 verbunden, die eine zum Unterstützen von LCS erforderliche Funktionalität umfasst. In einem PLMN kann es mehr als eine GMLC geben. Die GMLC ist der erste Knoten, auf den ein externer LCS-Client in einem GSM-PLMN zugreift.
Ein LCS-Client 109 ist eine logische Funktionsinstanz, die von der LCS-Serverfunktion im PLMN Ortsbestimmungsinformationen für eine oder mehrere Ziel-MS innerhalb eines festgelegten Satzes von Parametern wie etwa Dienstgüte (Q_oS) anfordert. Der LCS-Client kann sich in einer Instanz (einschließlich der MS) innerhalb des PLMN oder in einer Instanz außerhalb des PLMN befinden. Ein externer LCS-Client 109 kommuniziert über die L_e-Schnittstelle mit der GMLC 106.
In Erwiderung auf eine Ortsbestimmungsanforderung von einem LCS-Client kann die GMLC über die L_h-Schnittstelle 112 Leitweglenkungsinformationen vom Heimataufenthaltsregister (HLR) 111 des Systems anfordern. Das HLR ist eine Datenbank, die es einem Mobilteilnehmer ermöglicht, dauerhaft im System registriert bzw. angemeldet zu sein. Das HLR verfolgt fortlaufend den Aufenthaltsort eines Teilnehmers oder einer MS auf der Ebene eines bedienenden CN-Knotens, d.h. Besucheraufenthaltsregister (VLR) oder SGSN. Zusätzlich zum HLR steht jeder CN-Knoten 104 mit einer Datenbank in Zusammenhang, die Einzelheiten bezüglich Teilnehmern enthält, die sich vorübergehend im Dienstbereich dieses CN-Knotens befinden. In der schaltungsvermittelten Domäne wird diese Datenbank Besucheraufenthaltsregister (VLR) genannt und in der paketvermittelten Domäne ist die Datenbank im SGSN enthalten.
Nach Durchführung einer Registrierungsautorisierung sendet die GMLC 106 Positionierungsanforderungen an den CN-Knoten und empfängt endgültige Aufenthaltsortschätzungen von diesem, der den Dienstbereich hat, in dem sich die MS momentan befindet (oder den sie besucht).
Die bedienende Mobilaufenthaltsstelle (SMLC) 113 umfasst eine zum Unterstützen von LCS erforderliche Funktionalität. In einem PLMN kann es mehr als eine SMLC 113 geben. Die SMLC 113 verwaltet bzw. handhabt die Gesamtkoordination und die Zeitplanung von Ressourcen, die zum Durchführen einer Positionierung eines Mobilgeräts erforderlich sind. Sie berechnet auch die endgültige Aufenthaltsortschätzung und die Genauigkeit.
Es sind zwei Typen von SMLC möglich. Diese sind die Kernnetzwerk- (CN) basierte SMLC, die die L_s-Schnittstelle 116 unterstützt, welche die Schnittstelle zwischen der bedienenden MLC und dem CN-Knoten ist, sowie die Funkzugangsnetzwerk- (RAN) basierte SMLC, die die L_b-Schnittstelle 117 zwischen der SMLC 113 und der BSC 102 unterstützt. Eine CN-basierte SMLC unterstützt eine Positionierung einer Ziel-MS mittels Signalisierung auf der L_s-Schnittstelle zum bedienenden CN-Knoten. Eine RAN-basierte SMLC unterstützt eine Positionierung mittels Signalisierung auf der L_b-Schnittstelle. Bei UMTS ist eine SMLC-Funktionalität in der BSC 102 enthalten, d.h. in der Funknetzwerksteuerung (RNC).
Die SMLC steuert eine Anzahl von Ortsbestimmungsmesseinheiten (LMU) für den Zweck, Funkschnittstellenmessungen zu erhalten, um MS-Teilnehmer in dem Bereich, den sie bedient, zu lokalisieren oder zu helfen, diese zu lokalisieren.
Um Ortsbestimmungsinformationen bezüglich der MS 100 bereitzustellen, kann die MS in verschiedene Positionierungsvorgänge eingebunden werden. Sie kann auch ihre eigene Aufenthaltsortschätzung und Genauigkeit mit Hilfe MS-basierter Positionierungsverfahren wie etwa MS-basiertes E-OTD oder GPS berechnen.
ANKUNFTSZEIT- (TOA) POSITIONIERUNGSMECHANISMUS
Das Uplink- bzw. Aufwärtsstrecken-TOA-Positionierungsverfahren basiert auf einer Messung der Ankunftszeit eines bekannten Signals, das von dem Mobilgerät gesendet und an drei oder mehr Messeinheiten empfangen wird. Das bekannte Signal sind die Zugangsübertragungsblöcke, die erzeugt werden, indem das Mobilgerät dazu gebracht wird, eine asynchrone Weiterreichung durchzuführen. Das Verfahren erfordert zusätzliche Messeinheits- (LMU) Hardware im Netzwerk in geographischer Nähe zu dem Mobilgerät, das zu positionieren ist, um die TOA der Übertragungsblöcke genau zu messen. Da die geographischen Koordinaten der Messeinheiten bekannt sind, kann die Mobilgeräteposition mittels hyperbolischer Triangulation berechnet werden.
VERBESSERTER-GEMESSENER-ZEITDIFFERENZ- (E-OTD) POSITIONIERUNGSMECHANISMUS
Bei GSM-Funkzugang basiert das E-OTD-Verfahren auf Messungen der verbesserten beobachteten Ankunftszeitdifferenz von Übertragungsblöcken von nahe gelegenen Paaren von BTS's in der MS. Zur E-OTD- Messungssynchronisation werden normale und Füll- bzw. Dummy-Übertragungsblöcke verwendet. Sind die Übertragungsrahmen von BTSs nicht synchronisiert, muss das Netzwerk die relativen oder absoluten Zeitdifferenzen (RTDs oder ATDs) zwischen diesen messen. Um eine genaue Triangulation zu erhalten, sind E-OTD-Messungen und für nicht synchronisierte BTSs RTD- oder ATD-Messungen für zumindest drei verschiedene Paare von geographisch auseinander liegenden BTSs erforderlich. Basierend auf den gemessenen E-OTD-Werten kann der Aufenthaltsort der MS entweder im Netzwerk oder, falls alle erforderlichen Informationen in der MS verfügbar sind, in der MS selbst berechnet werden. Bei UMTS-Funkzugang (Breitband-CDMA) wird ein prinzipiell ähnliches Positionierungsverfahren Gemessene-Ankunftszeitdifferenz – Leerlaufzeit-Downlink (OTDoA-IPDL) genannt.
GLOBRLPOSITIONIERUNGSSYSTEM- (GPS) POSITIONIERUNGSMECHANISMUS
Das Verfahren gemäß dem Globalem Positionierungssystem (GPS) bezieht sich auf jede mehrerer Varianten, die von GPS-Signalen oder von GPS-Signalen abgeleiteten zusätzlichen Signalen Gebrauch machen, um MS-Positionen zu berechnen. Diese Varianten führen zu einer Auswahl optionaler Informationsflüsse zwischen der MS und dem Netzwerk. Eine Variationsgröße ist, wo eine Positionsberechnung durchgeführt wird. Eine weitere Größe ist, ob ohne Rücksicht darauf, wo eine Positionsberechnung durchgeführt wird, „Assistenzdaten" erforderlich sind. Beispiele von Assistenzdaten umfassen differenzielle GPS-Daten; Listen von Satelliten in Sichtverbindung basierend auf angenäherten MS-Positionen, usw. Eine dritte Variationsgröße steht eng mit dem Verfahrensverlauf in Beziehung, nämlich der Herkunft und Verteilung jeglicher Assistenzdaten. Auch wenn Assistenzdaten für ein GPS-Verfahren erforderlich sein können, kann es zum Beispiel optional sein, dass die Assistenzdaten von dem PLMN stammen und in sowie von diesem verteilt sind/werden.
Die Ortsbestimmungsmesseinheiten (LMU) führen Funkmessungen durch, um eine oder mehrere dieser Positionierungsmessungen zu unterstützen.
Es sind zwei Typen von LMU definiert. Typ A-LMU 118, auf die über die Luftschnittstelle (U_m) zugegriffen wird, und Typ B-LMU 119, auf die über die Schnittstelle 120 zu der BSC 102 zugegriffen wird.
Auf eine Typ A-LMU wird ausschließlich über die GSM-Luftschnittstelle (U_m) zugegriffen. Es gibt keine drahtgebundene Verbindung zu irgendeinem anderen Netzwerkelement. Eine Typ A-LMU hat eine bedienende BTS und BSC, die einen Signalisierungszugang zu einer steuernden SMLC bereitstellen. Mit einer CN-basierten SMLC hat eine Typ A-LMU auch einen bedienenden CN-Knoten.
Auf eine Typ B-LMU wird über die Schnittstelle 120 von einer BSC zugegriffen. Die LMU kann entweder ein allein stehendes Netzwerkelement sein, das unter Verwendung einer gewissen Pseudozellen-ID adressiert wird, oder kann mit einer BTS verbunden oder in eine solche integriert sein. Eine Signalisierung zu einer Typ B-LMU erfolgt für eine BSS-basierte SMLC mit Hilfe von über die steuernde BSC geleiteten Nachrichten oder für eine CN-basierte SMLC mit Hilfe von über eine steuernde BSC und einen CN-Knoten geleiteten Nachrichten.
Mit einer Zellenrundsendungsstelle (CBC), die mit einer BSC in Zusammenhang steht, kann die SMLC für Ortsbestimmungsdienste eine Schnittstelle zu einer CBC bilden, um unter Einsatz bestehender Zellenrundsendungsfähigkeiten bzw. -ressourcen Assistenzdaten rund zu senden bzw. auszustrahlen. Die SMLC soll sich gegenüber der CBC als ein Nutzer, eine Zellenrundsendungsinstanz, verhalten.
2 veranschaulicht einen herkömmlichen Vorgang, der es einer MS ermöglicht, vom Netzwerk entweder ihren eigenen Aufenthaltsort, Ortsbestimmungsassistenzdaten oder Rundsendungsassistenzdaten-Nachrichtenverschlüsselungsschlüssel anzufordern. Ortsbestimmungsassistenzdaten können anschließend von der MS verwendet werden, um über ein erweitertes Intervall bzw. Gebiet hinweg ihren eigenen Aufenthaltsort zu berechnen. Der Verschlüsselungsschlüssel befähigt die MS, andere Ortsbestimmungsassistenzdaten zu entschlüsseln, die periodisch von anderen Netzwerken rundgesendet bzw. ausgestrahlt werden.
Mit diesem System stellt LCS die Mittel bereit, eine Mobilstation zu lokalisieren. Das PLMN wird eine Ortsbestimmungsanwendung mit dem geographischen Aufenthaltsort der MS ausstatten. Die diese Informationen einsetzende Ortsbestimmungsanwendung kann sich innerhalb des PLMN oder außerhalb des PLMN befinden. Eine Positionierung selbst kann entweder vom Netzwerk oder einer externen Anwendung eingeleitet werden. Die Rolle des CN bezüglich LCS besteht darin, Positionierungsanforderungen zu der SMLC und Ortsbestimmungsinformationen zu der GMLC zu transportieren. Außerdem kann ein CN-Knoten Ereignisse identifizieren (z.B. einen Notfallrufaufbau), die eine Positionierung einer MS veranlassen werden.
Ein Dienstesteuerungspunkt (SCP) 121 gemäß 1 ist ein Netzwerkknoten, der ein Teil einer IN-Architektur ist. Er ist in der Lage, Ereignisse wie etwa Rufaufbau und SMS über die CAP/INAP-Schnittstelle 122 zu steuern.
In der Vergangenheit wurde der Aufenthaltsort berechnet und anschließend über den CN-Knoten an die Mehrwertdienst-Plattform/Umgebung (z.B. IN/CAMEL) bereitgestellt, sobald eine Anforderung nach der Position einer MS durchgeführt wurde, zum Beispiel wenn ein Ruf vorgenommen wird. Dies hat den Nachteil, dass eine Zeitverzögerung besteht zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Ruf angefordert wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der Aufenthaltsort bereitgestellt werden kann, um die Durchführung des Rufs zu ermöglichen. Über die ganze Beschreibung hinweg wird auf das Wort „Ruf" Bezug genommen. Der Fachmann wird verstehen, dass dieser Ausdruck synonym für jede beliebige Form von Kommunikation ist, die zwischen der MS und dem Netzwerk auftreten kann.
3 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das diesen Nachteil dadurch vermeidet, dass die MS veranlasst wird, dass sie ihren Aufenthaltsort basierend auf Informationen, die das Netzwerk an die MS sendet, unabhängig bzw. selbständig berechnet und diese Information in einer AUFBAU-Nachricht an den CN-Knoten sendet. Auf diese Art und Weise ist der Aufenthaltsort der MS für das IN/CAMEL-Rufzustandsmodell zu Beginn des Rufaufbauvorgangs im CN-Knoten verfügbar. Dies hat den Nutzen, dass keine zusätzliche Verzögerung auftritt, weil der CN-Knoten bereits die mit der MS in Zusammenhang stehenden Ortsbestimmungsinformationen hat, ohne zusätzliche Anforderungen durchführen zu müssen.
3 zeigt die Signalisierung, die zwischen der MS 100, dem RAN 125, dem CN-Knoten 104 und dem Dienstesteuerungspunkt (SCP) 200 von IN/CAMEL stattfindet, wenn die MS 100 eingeschaltet wird. Um diese Signale zu verstehen, ist es zuerst hilfreich, ein wenig mehr über die Signalisierungsstruktur an sich zu wissen.
Die Signalisierungsstruktur eines IN kann allgemein in zwei Funktionsteile aufgeteilt werden. Nämlich der Basis bzw. Grundlage, die aus Signalisierungsträgern besteht, welche Funktionen für den Transport von Signalisierungsinformationen zwischen Netzwerkelementen sind, und Signalisierungsprotokollen, die festlegen, wie Funktionen in Netzwerkelementen beim Erzeugen von Netzwerkdiensten zusammenarbeiten. Bei GSM werden als Protokolle zwischen MSCs der ISDN-Teil (ISUP) und der Mobilanwendungsteil (MAP) verwendet.
Zusätzlich gibt es einen Standard, der im Stand der Technik für den Basisstationssystem-Anwendungsteil (BSSAP) wohl bekannt ist, welcher das Signalisierungsprotokoll zwischen der MSC und der BSC festlegt; das Basisstationssystem-GPRS-Protokoll (BSSGP), das das Signalisierungsprotokoll zwischen dem SGSN und der BSC festlegt; und das Funkzugangsnetzwerk-Anwendungsprotokoll (RANAP), das das Signalisierungsprotokoll zwischen MSC/SGSN und der RNC festlegt. Eine Kommunikation in dieser Phase erfolgt in der Form von BSSMAP/BSSGP/RANAP-Signalen im BSSAP/BSSGP/RANAP-Protokoll.
Direktübermittlungsnachrichten können zwischen der MS und dem CN-Knoten in Bezug auf Registrierung und Authentisierung ebenso wie dann ausgetauscht werden, wenn die MS ausgeschaltet wird. Diese Nachrichten werden auch verwendet, um auf Mobilitätsverwaltung, Sitzungsverwaltung und Rufsteuerung bezogene Nachrichten zu transportieren.
Wie gemäß 3 veranschaulicht befindet sich die MS 100 nach dem Anmachen (Einschalten) im Leerlaufmodus, und wenn ein Nutzer einen Ruf einleiten möchte, richtet die MS zuerst eine dedizierte Funkverbindung zum RAN 126 ein.
Nach einem Funkverbindungsaufbau 300 beginnt die MS mit einem Positionierungsvorgang 301, um eine Schätzung ihres Aufenthaltsorts zu bekommen. Dies wird wie vorstehend beschrieben mit Hilfe von LCS durchgeführt (z.B. Positionierungsmessungen, Positionsberechnung unter Verwendung notwendiger Assistenzdaten, die vom Netzwerk bereitgestellt werden).
Dann leitet die MS einen Dienstanforderungsvorgang 302 zum Kernnetzwerk ein, um eine Signalisierungsverbindung zum CN-Knoten zu erzeugen und einen bestimmten Dienst anzufordern. Dies kann für einen normalen Ruf oder für spezielle Nachrichtenübermittlungsdienste (SMS) oder eine Allgemeinpaketfunkdienst- (GPRS) Verbindung erfolgen. Basierend auf einem Abonnement- bzw. Teilnahmeprofil eines Teilnehmers akzeptiert der CN-Knoten die Dienstanforderung, falls der Teilnehmer für den angeforderten Dienst berechtigt ist. Nach Dienstanforderungs-Sicherheitsvorgängen 303 wie etwa Authentisierung und Verschlüsselung kann eine Steuerung bzw. Kontrolle zwischen MS und CN-Knoten erfolgen.
In dieser Phase hat die MS ihren Aufenthaltsort unabhängig bzw. selbständig berechnet und versendet Einzelheiten ihres Aufenthaltsorts zusammen mit dem AUFBAU-Vorgang 304 des Rufs (oder der SMS). Auf diese Art und Weise wird der CN-Knoten 104 zu Beginn des Rufaufbauvorgangs mit der Aufenthaltsortschätzung versorgt. Die Aufenthaltsortschätzung steht daher unverzüglich zur Übermittlung vom CN-Knoten 104 zum SCP 200 an einem entsprechenden Erfassungspunkt (DP) des grundlegenden Rufzustandsmodells zur Verfügung.
Nach Empfang der AUFBAU-Nachricht kann der bedienende CN-Knoten abhängig vom Abonnement- bzw. Teilnahmeprofil des Teilnehmers eine Steuerbeziehung 305 mit dem Dienstesteuerungsknoten (SCP) einleiten. Die Steuerbeziehung wird mit einem Senden einer Anfangserfassungspunkt- (DP) Nachricht an den SCP begonnen. Diese Nachricht enthält einen Satz von Parametern, die das Ereignis, z.B. einen Ruf, charakterisieren. Basierend auf diesen Informationen kann ein/e sich im SCP befindliche/r Dienst/Anwendung bestimmte Steueroperationen für den Ruf durchführen, wie etwa Gebührenerfassungstätigkeiten oder Umleitung eines Rufs. Der CN-Knoten soll in die Anfangs-DP-Nachricht eine Aufenthaltsortschätzung der rufenden MS einfügen, wodurch auch diese Information als eine Grundlage für Steuerungstätigkeiten durch den SCP verwendet werden kann.
Nach Empfang von Steuernachrichten 306 vom SCP soll der CN-Knoten die Einrichtung eines Rufs 307 zur gerufenen Seite auf normale Art und Weise fortsetzen. Schließlich informiert der CN-Knoten die rufende MS mit einer VERBINDUNG-Rufsteuernachricht 308 darüber, dass die Rufherstellung abgeschlossen wurde, und der Ruf kann in einem aktiven (Konversations-) Zustand 309 fortfahren.
Da die MSC keine Aufenthaltsortschätzung für die MS anfordern muss, nachdem sie das AUFBAU-Signal 304 empfangen hat, ist die Zeit verkürzt, in der sie alle notwendigen Informationen an den SCP 200 senden/bereitstellen kann. Auf diese Art und Weise ist der Aufenthaltsort der MS für das IN/CAMEL-Rufzustandsmodell zu Beginn des Rufs im CN-Knoten verfügbar. Der Nutzen daraus besteht darin, dass keine zusätzliche Verzögerung besteht, weil der CN-Knoten die Ortsbestimmungsinformationen ohne zusätzliche Anforderungen bekommt bzw. hat.
4 veranschaulicht einen Ortungsvorgang gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das grundlegende Prinzip darin, dass der Aufenthaltsort der MS für das IN/CAMEL-Rufzustandsmodell wie beim ersten Ausführungsbeispiel zu Beginn des Rufs am CN-Knoten verfügbar ist. Es ist jedoch das Funkzugangsnetzwerk (RAN) 126, das die BTS und die BSC umfasst, welches die Berechnung der MS-Position einleitet.
Anfangs führt die MS 100 den Funkverbindungsaufbau 300 wie vorstehend beschrieben durch. Im Anschluss daran soll das RAN einen Positionierungsvorgang 401 beginnen, indem er von der SMLC angefordert wird. Bei einigen Fällen kann die SMLC-Funktionalität in einem RAN-Netzwerkelement, d.h. der BSC, enthalten sein. In diesem Fall erfolgt keine explizite Signalisierung zwischen der BSC und der SMLC, sondern der Positionierungsvorgang wird intern von der BSC durchgeführt, möglicherweise mit Hilfe anderer RAN-Netzwerkelemente wie etwa LMUs. Der Positionierungsvorgang kann mit jeder der vorstehend genannten herkömmlichen Positionierungsmethoden durchgeführt werden.
Während des Positionierungsvorgangs im RAN können die Dienstanforderung 302 und die Sicherheitsvorgänge 303 (Authentisierung, Verschlüsselung) ablaufen, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
Sobald das RAN einen Positionierungsvorgang abgeschlossen hat (d.h. der MS-Aufenthaltsort berechnet wurde), wird die Aufenthaltsortschätzung der MS in einer Aufenthaltsortberichtsnachricht 402 an den CN-Knoten gesendet. Dies ist eine Nachricht, die im Wesentlichen nur Ortsbestimmungsinformationen enthält.
Sobald der AUFBAU-Vorgang 403 wie hierin vorstehend beschrieben durchgeführt wurde, kann der CN-Knoten wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben eine Steuerbeziehung 306 mit dem SCP einleiten. Auf diese Art und Weise wird der CN-Knoten zu Beginn des Rufaufbaus mit der Aufenthaltsortschätzung für die MS versorgt. Die Aufenthaltsortschätzung steht daher unverzüglich zur Übermittlung vom CN-Knoten 104 zum SCP 200 an einem entsprechenden Erfassungspunkt (DP) des grundlegenden Rufzustandsmodells zur Verfügung. Das IN/CAMEL-Rufzustandsmodell ist demnach in der Lage, die Informationen ohne weitere Verzögerung zu verwenden, anders als es bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik möglich gewesen wäre.
5 veranschaulicht ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Anpassung des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels ist. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird der Aufenthaltsort der MS in der SMLC 500 berechnet und während einer Rufaufbauphase an den CN-Knoten geliefert, d.h. abhängig davon, wie lang ein Positionierungsvorgang dauert, direkt vor oder nach der AUFBAU-Nachricht.
Die MS richtet zuerst eine dedizierte Funkverbindung zum RAN ein. Dann leitet die MS einen Dienstanforderungsvorgang 501 zum Kernnetzwerk ein, um eine Signalisierungsverbindung zum CN-Knoten zu erzeugen und einen bestimmten Dienst anzufordern.
Empfängt der CN-Knoten 104 die Dienstanforderung 501, wird der CN-Knoten entscheiden, ob er versuchen wird oder nicht, die MS zu lokalisieren, die den normalen Ruf angefordert hat (wobei dies wahlweise eine Anforderung nach SMS oder GPRS sein könnte). Diese Entscheidung wird auf im CN-Knoten (d.h. VLR oder SGSN) gespeicherten Abonnement- bzw. Teilnahmeinformationen des Teilnehmers basieren. Auf diese Art und Weise kann ein Teilnehmer, der eine verbesserte Dienstgüte (QoS) angefordert hat oder vielleicht für diese bezahlt hat, mit einem aufgewerteten Dienst ausgestattet werden.
Sind mit dem Teilnehmer Informationen verknüpft, die angeben, dass die Ortsbestimmungsinformationen zu Beginn des Rufs benötigt werden, wird der CN-Knoten ein Positionierungsanforderungssignal 502 an die SMLC 500 senden. Die SMLC leitet dann Positionierungsberechnungen ein, um den MS-Aufenthaltsort zu bestimmen. Während eines Positionierungsvorgangs finden wie vorstehend beschrieben Sicherheitsvorgänge 503 (Authentisierung, Verschlüsselungskontrolle bzw. -steuerung) statt.
Während dies passiert, würde die SMLC den Aufenthaltsort der MS berechnet haben. Dieser Aufenthaltsort kann dann mittels eines Signals „Positionierungsergebnis" 503 an den CN-Knoten 104 geliefert werden. Auf diese Art und Weise wird der CN-Knoten zu Beginn eines Rufs, der auf die vorstehend beschriebenen Aufbau- 504 und Anfangs-DP-305 Vorgänge folgt, mit dem Aufenthaltsort der MS ausgestattet.
Es ist zu beachten, dass überall bei der Erfindung CAMEL und IN jede Lösung bezeichnen, bei der ein Ruf-, Verbindungs- oder Sitzungsverarbeitungsknoten eine Dienststeuerfunktion kontaktiert, die Anweisungen an den entsprechenden Knoten ausgibt. Der Kontakt zur Dienststeuerfunktion beruht zum Beispiel auf einer Auslöserinformation, die in den entsprechenden Knoten gespeichert ist oder von einer externen Teilnehmerdatenbank in diese heruntergeladen wird. Die Auslöserinformation kann Situationen im Verlauf einer Ruf-, Verbindungs- oder Sitzungsabwicklung festlegen. Die Dienststeuerfunktion kann intern verteilt sein. Außerdem könnte das entsprechende IN-Protokoll jedes Protokoll zwischen einer steuernden Instanz wie etwa einer Dienststeuerfunktion (z.B. CAMEL-CSE), die auf eine Auslösung von einem Ruf anspricht, und einem Sitzungs- oder Verbindungsverarbeitungsknoten sein. Das IN-Protokoll kann zum Beispiel eine objektorientierte Schnittstelle sein, an der die Operationen Objektverfahren oder -aufrufe sind. Das IN-Protokoll kann auch ein Textnachrichten-basiertes Protokoll sein, wie etwa ein IETF-Sitzungseinleitungsprotokoll (SIP).
Gemäß jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann der berechnete geographische Aufenthaltsort der MS vom Kernnetzwerkknoten an die Dienststeuereinrichtung zusammen mit zumindest einem auf Kommunikationssteuerung bezogenen Ereignis bereitgestellt werden.
Im Fall einer schaltungsvermittelten Kommunikationssteuerung sind die auf Kommunikationssteuerung bezogenen Ereignisse die Ereignisse, die an den Erfassungspunkten des grundlegenden IN-Rufzustandsmodells von der MSC an den SCP berichtet werden. Die grundlegenden Rufzustandsmodelle (BCSM) sind bei intelligenten Netzwerken ein wesentlicher Sachverhalt. Die BCSMs enthalten die Anschlusspunkte an eine Rufverarbeitung für die externe Steuerung. Ein BCSM ist ein vereinfachtes Modell der Rufabwicklungsvorgänge innerhalb einer digitalen Vermittlung. Die IN-Spezifikationen haben die Rufabwicklungsvorgänge in bestimmte grobe Phasen gruppiert. Diese Phasen werden Punkte-im-Ruf (PIC: „Points In Call") genannt. Wird eine Phase entweder erfolgreich beendet oder infolge eines festgelegten Grunds abgebrochen, stößt man auf einen Erfassungspunkt (DP). Die Rufaufbau- oder Rufabbauverarbeitung kann an diesen Erfassungspunkten vorübergehend angehalten werden und Rufabwicklungsanweisungen können von der SCF angefordert werden.
Es gibt zwei Arten von Erfassungspunkten. Eine anfängliche Anfrage an die SCF kann in den Auslösererfassungspunkten (TDP) gemacht werden. Dies bedeutet, dass ein Dienstlogikprogramm in der SCF mit den Aufbauinformationen des gerade abzuwickelnden Rufs ausgestattet wird. Das Dienstlogikprogramm trifft Entscheidungen gemäß den bereitgestellten Informationen. Es kann gewisse Anweisungen an die Vermittlung ausgeben und danach entweder Erlaubnis zum Fortfahren erteilen, möglicherweise mit modifizierten Informationen, oder eine Ruffreigabe fordern.
Das Dienstlogikprogramm kann, nachdem es bei der anfänglichen Anfrage aufgerufen wurde, einen oder mehrere Erfassungspunkte dynamisch scharf schalten. Die Erfassungspunkte, die dynamisch scharf geschaltet werden können, werden Ereigniserfassungspunkte (EDP) genannt. Ein nachfolgender Auslösererfassungspunkt kann ebenfalls dynamisch scharf geschaltet werden, d.h. er kann auch ein Ereigniserfassungspunkt sein. Ein dynamisches Scharfschalten bedeutet, dass das Dienstlogikprogramm die Vermittlung explizit auffordert, zu berichten, falls sie auf irgendeinen der Erfassungspunkte stößt. Der Bericht kann entweder eine Meldung sein, nach der die Rufverarbeitung direkt fortfährt, oder eine Anfrage, bei der die Rufverarbeitung eingefroren bzw. gestoppt und auf Anweisungen vom Dienstlogikprogramm gewartet wird.
Es gibt Erfassungspunkte für Ruf-bezogene Ereignisse wie etwa Rufaufbauanforderung empfangen, Wählzeichensammlung abgeschlossen, Nummer analysiert, Ruf beantwortet, gerufene Seite besetzt, usw.
Im Fall einer GPRS-Verbindungssteuerung sind die Ereignisse zum Beispiel GPRS-Ereignisse, die an eine Dienststeuerfunktion berichtet werden können, wie etwa Einrichtung eines GPRS-Mobilitätsverwaltungskontexts, die Einrichtung, Aktualisierung und Löschung von PDP-Kontexten oder verschiedene PDP-Kontext-bezogene Zeitgeberabläufe. Paket-bezogene Kommunikationssteuerereignisse könnten auch den Empfang und die Übertragung eines einzelnen Nutzerdatenpakets umfassen.

Claims

Verfahren zum Ausstatten einer Ortsbestimmungsanwendung eines Kommunikationsnetzwerks zur Verwendung bei einer Rufherstellung mit Ortsbestimmungsinformationen, die den geographischen Aufenthaltsort einer Mobilstation (MS) bezeichnen, mit den Schritten: Einleiten einer Kommunikation zwischen der MS und dem Netzwerk; Berechnen des geographischen Aufenthaltsorts; und anschließend: Einleiten einer Herstellung eines Rufs zwischen der MS und dem Netzwerk, wobei die Einleitung ein Bereitstellen von Ortsbestimmungsinformationen, die den vorhergehend berechneten geographischen Aufenthaltsort bezeichnen, an einen die MS bedienenden Kernnetzwerkknoten umfasst; und anschließendes Leitweglenken des Rufs zwischen der MS und dem Netzwerk.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt zum Einleiten einer Herstellung eines Rufs zwischen der MS und dem Netzwerk zusätzlich die Schritte aufweist: Kommunizieren der Ortsbestimmungsinformationen von dem Kernnetzwerkknoten an eine Dienststeuereinrichtung (SCP), und Bestätigen der kommunizierten Ortsbestimmungsinformationen als Reaktion auf von der Dienststeuereinrichtung empfangene Anweisungen.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Berechnen des geographischen Aufenthaltsort die Schritte aufweist: Ausstatten der MS mit einem Positionierungseinleitungssignal, das der MS Ortungssignale bereitstellt, aus denen der geographische Aufenthaltsort der MS berechnet werden kann; und Ausführen einer Ortsbestimmungsberechnung über die MS als Reaktion auf die Ortungssignale, um dadurch den geographischen Aufenthaltsort zu berechnen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, zusätzlich mit dem Schritt: Bereitstellen der entsprechenden Ortsbestimmungsinformationen an den Kernnetzwerkknoten vor einem Anfangserfassungspunkt eines Rufszustandsmodells, an dem eine Steuerungsbeziehung zwischen dem Kernnetzwerkknoten und der SCP hergestellt werden soll.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Berechnen des geographischen Aufenthaltsorts die Schritte aufweist: Ausstatten eines den Aufenthaltsort der MS bedienenden Funkzugangsnetzwerks (RAN) mit einem Positionierungseinleitungssignal; Ausstatten des RAN mit Ortungssignalen, aus denen der geographische Aufenthaltsort der MS berechnet werden kann; und Ausführen einer Ortsbestimmungsberechnung über das RAN als Reaktion auf die Ortungssignale, um dadurch den geographischen Aufenthaltsort zu berechnen.
Verfahren gemäß Anspruch 5, zusätzlich mit dem Schritt: Bereitstellen der entsprechenden Ortsbestimmungsinformationen mit einem Positionierungsergebnissignal an den Kernnetzwerkknoten.
Verfahren gemäß Anspruch 5, zusätzlich mit dem nach einem BSSMAP-Vollständig-L3-Signal folgenden Schritt: Bereitstellen der entsprechenden Ortsbestimmungsinformationen mit einem dedizierten Ortsbestimmungsberichtssignal, das nur Ortsbestimmungsinformationen umfasst, an den Kernnetzwerkknoten.
Verfahren gemäß Anspruch 5, zusätzlich mit den Schritten: Identifizieren eines mit dem Teilnehmer in Zusammenhang stehenden Positionierungshinweises im Kernnetzwerkknoten; Senden eines Positionierungsanforderungssignals von dem Kernnetzwerkknoten an die SMLC als Reaktion auf den Hinweis; und anschließendes Berechnen des geographischen Aufenthaltsorts.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der geographische Aufenthaltsort über einen Ankunftszeit-Positionsmechanismus berechnet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der geographische Aufenthaltsort über einen Positionsmechanismus gemäß verbesserter gemessener Zeitdifferenz berechnet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der geographische Aufenthaltsort über einen Positionsmechanismus gemäß globalem Positionierungssystem berechnet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Ruf ein normaler Audioruf und/oder ein Kurznachrichtendienstruf und/oder ein Ruf gemäß allgemeinem Paketfunkdienst ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kommunikationsnetzwerk ein intelligentes Telekommunikationsnetzwerk ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kernnetzwerkknoten eine Vermittlungsstelle ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, zusätzlich mit dem Schritt: Bereitstellen des geographischen Aufenthaltsorts vom Kernnetzwerkknoten an die Dienststeuereinrichtung in Zusammenhang mit zumindest einem auf Kommunikationssteuerung bezogenen Ereignis.
Kernnetzwerkknoten zur Steuerung einer Kommunikation zwischen der MS und dem Netzwerk, mit: a) einer Kommunikationsherstellungs- und -steuereinrichtung; b) einer Berichterstattungseinrichtung bezüglich eines auf Kommunikation bezogenen Ereignisses an zumindest eine Dienststeuereinrichtung; c) einer Ortsbestimmungsempfangseinrichtung zum Empfangen der Ortsbestimmungsinformationen, die den geographischen Aufenthaltsort einer Mobilstation (MS) bezeichnen; d) einer Berichterstattungsseinrichtung zum Berichten des geographischen Aufenthaltsorts in Zusammenhang mit zumindest einem auf Kommunikationssteuerung bezogenen Ereignis.
Dienststeuerknoten zum Empfangen von Berichten bezüglich eines auf Kommunikation bezogenen Ereignisses von zumindest einem Kernnetzwerkknoten, mit: einer Empfangseinrichtung zum Empfangen der Ortsbestimmungsinformationen, die den geographischen Aufenthaltsort einer Mobilstation (MS) bezeichnen, in Zusammenhang mit zumindest einem auf eine Kommunikation bezogenen Ereignis, das mit der MS in Zusammenhang steht.