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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Art und Weise,
durch die die Netzwerkauswahl in einem Funkkommunikationssystem
erleichtert werden soll, um die Ausführung eines Paketkommunikations-Dienstes
durch einen mobilen Knoten zu erleichtern. Spezieller betrifft die
Erfindung eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren, durch das
die Netzwerkauswahl durch einen Mobilen Knoten unter Roaming, welcher
jenseits des eigenen Netzwerks Roaming betreibt, erleichtert werden
soll, um seinen Betrieb gemäß eines
Paketkommunikations-Dienstes zuzulassen, um Daten auf dem Wege eines
ausgewählten
Zugangsnetzwerkes zu übermitteln.
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Die
Auswahl des Funkzugangsnetzwerks, durch das Mobile Knoten unter
Roaming kommuniziert, wird an dem mobilen Knoten getroffen. Es wird ermittelt,
welche Funkzugangsnetzwerke verfügbar sind
und, weiters, welche der verfügbaren
Funkzugangsnetzwerke eine Verbindungsfähigkeit für Paketdaten bereitstellt.
An dem mobilen Knoten wird eine bevorzugte Liste von Funkzugangsnetzen
geführt.
Wenn der Mobile Knoten in ein Gebiet wandert, welches von einem
Funkzugangsnetzwerk umspannt wird, das in der bevorzugten Liste
aufscheint und das Funkzugangsnetzwerk eine Verbindungsfähigkeit
für Verkehrsdaten
bereitstellt, dann wird das Funkzugangsnetzwerk ausgewählt, das
auf der Liste aufscheint. Anderenfalls wird die Auswahl von einem
anderen, nicht auf der bevorzugten Liste stehenden Funkzugangsnetzwerk,
das verfügbar
ist und Paketdaten-Verbindungsfähigkeit
bereitstellt, auswählbar getroffen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Fortschritte
in der Kommunikationstechnologie haben die Entwicklung und Errichtung
von vielen verschiedenen Typen von Kommunikationssystemen ermöglicht,
welche die Ausführung
vieler verschiedener Typen von Kommunikationsdiensten ermöglichen.
Von vielen Benutzern werden regelmäßig Kommunikationssysteme verwendet,
um durch diese, gemäß vielen
unterschiedlichen Kommunikationsdiensten, zu kommunizieren. Einige
Kommunikationsdienste wurden praktisch zu Notwendigkeiten der modernen
Gesellschaft. Und der Zugang zu geeigneten Kommunikationssystemen
ist für
viele eine Notwendigkeit.
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So
wie die technologischen Weiterentwicklungen fortschreiten, werden
voraussichtlich verbesserte und neue Kommunikationsdienste verfügbar. Im
Allgemeinen bieten die technologischen Weiterentwicklungen eine
effizientere Kommunikation bei höheren
Kommunikationsraten, oder in einer Weise, die trotz ungünstiger
Kommunikationsbedingungen für
erfolgreiche Kommunikationen sorgt.
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Technologische
Weiterentwicklungen beinhalten Weiterentwicklungen im Bereich digitaler Kommunikationstechniken.
Viele moderne Kommunikationssysteme verwenden digitale Kommunikationstechniken,
um eine Datenkommunikation zu erleichtern. Die Benutzung digitaler
Kommunikationstechniken bietet viele Vorteile bei der Kommunikation.
Beispielsweise erlaubt die Benutzung digitaler Kommunikationstechniken,
Redundanzen von den Daten zu entfernen, bevor sie übermittelt
werden, wodurch eine verbesserte Kommunikationseffizienz ermöglicht wird.
Im Verhältnis
zu einem entsprechenden Kommunikationssystem, das keine digitalen Kommunikationstechniken
verwendet, ermöglichen verbesserte
Kommunikationseffizienzen wiederum Datendurchsatzraten von Daten,
die während
des Betriebs des Kommunikationssystems übermittelt werden.
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Ein
Funkkommunikationssystem ist ein beispielhafter Typ eines Kommunikationssystems.
Weiterentwicklungen der Kommunikationstechnologie sind in modernen
Funkkommunikationssystemen implementiert worden, welche entwickelt
und eingesetzt wurden. Viele moderne Funkkommunikationssysteme nutzen
digitale Kommunikationstechniken, die, wenn sie eingesetzt sind,
ein digitales Funkkommunikationssystem bilden.
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Daten
werden während
des Betriebs eines Funkkommunikationssystems auf Funkkanälen übermittelt,
die auf einem Teil des elektromagnetischen Spektrums definiert sind.
In einem Funkkommunikationssystem betriebsfähige Kommunikationsstationen
arbeiten wechselnd, um Daten, die übertragen werden sollen, in
eine Form umzuwandeln, die fähig ist,
auf dem Funkkommunikationskanal übertragen zu
werden, und um Daten, die auf diesem übertragen werden, zu erkennen,
um dadurch die Wiederherstellung des darin enthaltenen Informationsgehalts
zu ermöglichen.
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Funkkommunikationssysteme
bieten vielerlei Vorteile gegenüber
ihren kabelgebundenen Gegenstücken.
Dadurch, dass keine kabelgebundene Verbindung benötigt wird,
um die Kommunikationsstationen des Funkkommunikationssystems untereinander
zu verbinden, können
Kommunikationen zwischen Kommunikationsstationen ausgeführt werden, zwischen
denen kabelgebundene Verbindungen nicht einfach gebildet werden
können.
Und nachdem keine kabelgebundene Verbindung benötigt wird, um die Kommunikationsstationen
untereinander zu verbinden, ist ein Funkkommunikationssystem geeignet, als
mobiles Kommunikationssystem umgesetzt zu werden. In einem mobilen
Kommunikationssystem wird einer oder mehreren Kommunikationsstationen, zwischen
denen gemäß der Ausführung eines
Kommunikationsdienstes Daten übertragen
werden, Mobilität
zugestanden.
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Ein
beispielhafter Typ eines Funkkommunikationssystems ist ein zellulares
Kommunikationssystem. Ein zellulares Kommunikationssystem nutzt eine
Vielzahl von ortsgebundenen Sende-/Empfangs-Basisstationen, die
an beabstandeten Stellen über
ein Gebiet, welches von dem Kommunikationssystem umspannt werden
soll, aufgestellt sind. Jede Sende-/Empfangs-Basisstation legt ein Abdeckungsgebiet
fest, welches als Zelle bezeichnet wird. Eine telephonische Kommunikation
wird durch die Benutzung eines mobilen Knotens bewirkt, der Daten
zu einer Sende-/Empfangs-Basisstation sendet und von dieser empfängt. Durch
die Benutzung der Vielzahl von Sende-/Empfangs-Basisstationen, die
an voneinander beabstandeten Stellen aufgestellt sind, befindet
sich im Allgemeinen eine Sende-/Empfangs-Basisstation in verhältnismäßig naher
Entfernung zu einer mobilen Station, die sich in einem Gebiet befindet,
das von dem Kommunikationssystem umspannt wird. Es werden nur Signale
mit verhältnismäßig niedriger
Leistung benötigt,
damit diese zwischen dem mobilen Knoten und einer Sende-/Empfangs-Basisstation übertragen
werden können,
um dort dazwischen eine Kommunikation zu ermöglichen. Gemäß einem
Zellen-Wiederverwendungsmuster sind die selben Kanäle bei verschiedenen Sende-/Empfangs-Basisstationen
wiederverwendbar.
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Zellulare
Kommunikationssysteme sind aufgebaut, um in Übereinstimmung mit einer Betriebsspezifikation,
die von einer Standardbildenden Regulierungskörperschaft veröffentlicht
wird, betriebsfähig zu
sein. Aufeinander folgende Generationen von Betriebsstandards wurden
veröffentlicht
und entsprechende aufeinander folgende Generationen zellularer Kommunikationssysteme
wurden angewandt. Ein beträchtlicher
Teil des besiedelten Gebietes der Welt wird von einem oder mehreren
Generationen von zellularen Kommunikationssystemen umspannt.
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Die
Netzwerkinfrastruktur von mehr als einer Generation von zellularen
Kommunikationssystemen könnte
zum Beispiel über
einem gemeinsamen Gebiet eingerichtet sein und könnte gleichzeitig betriebsfähig sein,
um eine Funkkommunikation mit mobilen Stationen bereitzustellen,
die in den entsprechenden Kommunikationssystemen betriebsfähig sind.
Auch könnten
getrennte Netzwerke der selben Generation, die von getrennten Netzbetreibern
betrieben werden, über
einem gemeinsamen Gebiet eingerichtet sein, ebenfalls um gleichzeitig
betriebsfähig
zu sein.
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Ein
mobiler Knoten wird zur Kommunikation über ein zellulares Kommunikationssystem
autorisiert, indem ein Betriebsabonnement für die Kommunikation darüber bezogen
wird. Im Allgemeinen ist der mobile Knoten, gemäß dem Betriebsabonnement, einem
Heimnetzwerk zugeordnet. Das Heimnetzwerk ist typischerweise das
Netzwerk, das eingerichtet ist, um ein Gebiet zu umspannen, von
dem angenommen wird, dass der Benutzer des mobilen Knotens sich
darin äußerst regelmäßig befindet.
Jedoch könnte,
aufgrund der dem mobilen Knoten innewohnenden Mobilität, der Benutzer
des mobilen Knotens, der den mobilen Knoten trägt, über den Abdeckungsbereich des
Heimnetzwerkes des mobilen Knotens hinaus wandern. Wenn er über das
Heimnetzwerk hinaus wandert, könnte
sich der mobile Knoten stattdessen an einer Stelle befinden, die
von einem anderen Netzwerk umspannt wird, einem besuchten Netzwerk.
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Wenn
der mobile Knoten über
sein Heimnetzwerk hinaus wandert, dann ist der mobile Knoten auswählbar dazu
berechtigt, über
eines oder mehrere der besuchten Netzwerke zu kommunizieren, unter
anderem abhängig
davon, ob der mobile Knoten und das besuchte Netzwerk gemäß der selben
Betriebsspezifikationen betrieben werden. Weiters sind auch Vereinbarungen
zwischen Betreibern des besuchten und des Heimnetzwerks bestimmend,
ob der mobile Knoten in der Lage ist, über ein spezielles besuchtes
Netzwerk zu kommunizieren.
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Der
mobile Knoten könnte
in ein Gebiet wandern, das von mehr als einem Netzwerk umspannt wird,
sodass einem mobilen Knoten mehr als ein Netzwerk zur Kommunikation
zur Verfügung
steht. Es wird eine Entscheidung getroffen, über welches der verfügbaren Netzwerke
der mobile Knoten kommuniziert. Beim Entscheidungsfindungs-Prozess werden
herkömmliche
Mechanismen verwenden, die üblicherweise
die Verwendung eines definierten Satzes bevorzugter Roamingpartner
beinhaltet. Ein Betreiber des Heimnetzwerkes des mobilen Knotens führt eine
Liste bevorzugter Netzwerke, die verwendet werden sollen, über welche
kommuniziert wird, wenn der mobile Knoten über sein Heimnetzwerk hinaus
wandert. Historisch basieren die bevorzugten Roaminglisten auf dem
Leistungsvermögen
der besuchten Netzwerke, die Sprachübertragungsfähigkeiten
aufweisen, gemäß leitungsvermittelter
Verbindungsfähigkeit.
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In
zunehmendem Maße
bieten jedoch zellulare Kommunikationssysteme und die darin betriebsfähigen mobilen
Knoten Paketkommunikationsdienste. Viele neue Netzwerke, die errichtet
wurden, um gemäß Betriebsspezifikationen
einer neuen Generation betriebsfähig
zu sein, bieten eine Paketverbindungsfähigkeit, die Paketdatendienste
ermöglicht, während im Gegensatz
einige Altnetzwerke nur eine leitungsvermittelte Verbindungsfähigkeit
bieten. Wenn Paketkommunikations-Dienste von einem mobilen Knoten
während
des Roamings ausgeführt
werden sollen, dann ist die Auswahl des besuchten Netzwerkes, über das
kommuniziert werden soll, basierend auf herkömmlichen Kriterien, d.h. lediglich
basierend auf der Kapazität
des besuchten Netzwerkes, Sprachübertragungen
abzuwickeln, unzureichend, um sicherzustellen, dass ein Paketdaten-Kommunikationsdienst
in annehmbarer Weise in diesem Netzwerk ausgeführt werden kann.
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Dementsprechend
ist eine verbesserte Art notwendig, mit der ein Netzwerk, über welches
ein mobiler Knoten beim Roaming kommuniziert, ausgewählt werden
soll.
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Angesichts
dieser Hintergrundinformation, die sich auf die Übertragung paketformatierter
Daten in einem Funkkommunikationssystem beziehen, sind die erheblichen
Verbesserungen der vorliegenden Erfindung entstanden.
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Die
US 2002/087674 A1 offenbart ein System zum Auswählen eines drahtlosen Netzwerks, welches
System das Beurteilen eines angeforderten Dienstes, der mit einem
drahtlosen Gerät
verbunden ist, beinhaltet.
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Gemäß diesem
Dokument speichert ein drahtloses Gerät eine Liste, die eine Aufstellung
bevorzugter Anbieter bietet, aus denen das drahtlose Gerät auswählen soll.
Diese Aufstellung wird von einem Heim-Dienstanbieter heruntergeladen
und kann aktualisiert werden, beispielsweise wenn das drahtlose
Gerät eingeschaltet
wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Folglich
bietet die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung
und ein zugehöriges
Verfahren, durch die die Netzwerkauswahl in einem Funkkommunikationssystem
erleichtert werden soll, um die Ausführung eines Paketkommunikations-Dienstes
durch einen mobilen Knoten zu erleichtern.
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Durch
den Betrieb einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird eine Methode geboten, durch die die
Netzwerkauswahl durch einen Mobilen Knoten unter Roaming, welcher
jenseits des eigenen Netzwerks Roaming betreibt, erleichtert werden
soll, um seinen Betrieb gemäß eines
Paketkommunikations-Dienstes zuzulassen.
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Das
Funkzugangsnetzwerk, über
das der Roaming-Knoten kommuniziert, wird an dem mobilen Knoten
ausgewählt.
An dem mobilen Knoten wird ermittelt, welche Funkzugangsnetzwerke
verfügbar sind,
und weiters, welche der verfügbaren Funkzugangsnetzwerke
eine Verbindungsfähigkeit
für Paketdaten
bereitstellt. An dem mobilen Knoten wird eine bevorzugte Liste von
Funkzugangsnetzen geführt.
Wenn der Mobile Knoten in ein Gebiet wandert, welches von einem
Funkzugangsnetzwerk umspannt wird, das in der bevorzugten Liste
aufscheint und das Funkzugangsnetzwerk eine Verbindungsfähigkeit
für Verkehrsdaten
bereitstellt, dann wird das Funkzugangsnetzwerk ausgewählt, das
auf der Liste aufscheint. Anderenfalls wird ein anderes Funkzugangsnetzwerk
ausgewählt,
das nicht auf der bevorzugten Liste steht, aber verfügbar ist
und Paketdaten-Verbindungsfähigkeit
bereitstellt.
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Die
vorliegende Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt.
In den davon abhängigen
Ansprüchen
sind einige fakultative Merkmale dargelegt.
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Heimnetzwerk dem
mobilen Knoten zugeordnet. Ein Betreiber des Heimnetzwerkes hat
eine Angliederung zu Betreibern anderer Netzwerke, oder hat auf
andere Weise eine Bevorzugung, dass der mobile Knoten über ausgewählte Netzwerke
kommuniziert, wenn der mobile Knoten über sein Heimnetzwerk hinaus
wandert. Die bevorzugten Netzwerke sind in einer bevorzugten Netzwerkliste
festgeschrieben. Die bevorzugte Netzwerkliste wird dem mobilen Knoten
bereitgestellt, und der mobile Knoten benutzt die bevorzugte Liste
als Teil seines Auswahlverfahrens, durch welchen ein Netzwerk ausgewählt werden
soll, über
das kommuniziert werden soll, wenn Roaming außerhalb des Heimnetzes stattfindet.
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die bevorzugte Liste
auf den mobilen Knoten heruntergeladen, entweder, wenn der mobile Knoten
anfänglich
in Betrieb gestellt wird, oder während
seines Betriebs, wie zum Beispiel während Registrierungsvorgängen. Die
bevorzugte Roamingliste wird, sobald sie einmal auf den mobilen
Knoten heruntergeladen ist, in einem Speicherelement gespeichert.
Während
des Betriebes des mobilen Knotens kann auf den Inhalt der bevorzugten
Roamingliste zugegriffen werden. Zusammen mit der bevorzugten Roamingliste
sind Kennzeichen der Fähigkeiten,
die die auf der Liste enthaltenen Einträge aufweisen, verzeichnet.
Hierbei zeigen die Netzwerkfähigkeiten
an, ob die Netzwerke leitungsvermittelte Verbindungsfähigkeit,
paketvermittelte Verbindungsfähigkeit,
oder sowohl paket- als auch leitungsvermittelte Verbindungsfähigkeiten
bieten. Die bevorzugte Liste, die auf dem mobilen Knoten gespeichert
ist, ist dynamisch aktualisierbar, sowohl um Änderungen bei den Einträgen auf
der Liste anzuzeigen, als auch um Änderungen der Fähigkeiten
der Einträge
anzuzeigen. In einer Ausführungsform überwacht
der mobile Knoten zusätzlich
Ausstrahlungen von Signalen, die von Netzwerken erzeugt werden,
in diese Gebiete, in die das Netzwerk Roaming betreibt. Die Signale,
die von den Netzwerken ausgestrahlt werden, beinhalten, zusätzlich zu
den identifizierenden Indizien, Kennzeichen von deren entsprechenden
Kommunikations-Fähigkeiten.
Die Signale, die von dem mobilen Knoten ermittelt werden, werden
benutzt, um den Inhalt der bevorzugten Roamingliste zu aktualisieren, der
dort gespeichert wird.
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Wenn
ein Paketdatendienst von dem mobilen Knoten ausgeführt werden
soll, wählt
der mobile Knoten aus, durch welches Netzwerk der Kommunikationsdienst
ausgeführt
werden soll. Zuerst wird eine Ermittlung durchgeführt, beispielsweise
basierend darauf, welches der Netzwerke verfügbar ist, das heißt, innerhalb
welcher der Netzwerke der mobile Knoten im Empfangsbereich ist.
Nachfolgend auf die Ermittlung, welche der Netzwerke verfügbar ist, wird
auf die bevorzugte Roamingliste zugegriffen, um zu ermitteln, ob
das verfügbare
Netzwerk oder die verfügbaren
Netzwerke Fähigkeiten
anbieten, und zwar Paketdaten-Verbindungsfähigkeit.
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Wenn
das verfügbare
Netzwerk die geeigneten Kommunikationsfähigkeiten aufweist und in der bevorzugten
Liste geführt
ist, wird das Netzwerk ausgewählt
und die Kommunikationen werden darüber ausgeführt. Wenn jedoch keines der
Netzwerke, die auf der bevorzugten Liste aufgelistet sind, sowohl verfügbar ist,
als auch die Kommunikationsfähigkeiten,
die erforderlich sind, um den Paketkommunikationsdienst auszuführen, bietet,
dann trifft der mobile Knoten stattdessen die Auswahl, über welches
Netzwerk kommuniziert werden soll, auf Basis der detektierten Signale,
die von dem Netzwerk ausgestrahlt werden, in dessen Abdeckungsgebiet
der mobile Knoten sich befindet. Es wird ein Netzwerk ausgewählt, falls
eines gewählt
wird, welches Paketdaten-Verbindungsfähigkeit aufweist, von dem der
mobile Knoten Signale empfängt.
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Dabei
basiert die Auswahl eines Netzwerks, über das kommuniziert werden
soll, auf der Verfügbarkeit
des Netzwerks und, ob das Netzwerk am besten Paketdaten-Verbindungsfähigkeit
bietet, um die Ausführung
des Paketdatendienstes zu ermöglichen.
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In
diesem und in anderen Aspekten werden dafür eine Vorrichtung und ein
dazugehöriges
Verfahren für
ein Funkkommunikationssystem vorgesehen. Das Funkkommunikationssystem
weist einen mobilen Knoten auf, der zumindest bedienbar ist, um Paketdaten
gemäß einer
Paketkommunikations-Sitzung über
einen ausgewählten
Netzwerkteilbereich eines Netzwerkabschnitts des Funkkommunikationssystems.
Der Netzwerkabschnitt weist eine Vielzahl von Netzwerkteilbereichen
auf. Es wird eine Auswahl, welches der Vielzahl von Netzwerkteilbereichen
den ausgewählten
Netzwerkteilbereich bildet, über
welchen die Paketdaten gemäß der Kommunikationssitzung
kommuniziert werden, erleichtert. Ein Speicherelement ist an dem
mobilen Knoten enthalten. Das Speicherelement enthält auswählbar eine Auflistung
eines bevorzugten Satzes von Netzwerkteilbereichen, die dem mobilen
Knoten zugeordnet sind, zusammen mit Netzwerteilbereichs-Fähigkeiten von
einzelnen der Netzwerkteilbereiche, falls es welche gibt, die den
bevorzugten Satz bilden. Eine Auswahlvorrichtung ist an das Speicherelement
gekoppelt. Die Auswahlvorrichtung wählt den ausgewählten Netzwerkteilbereich, über den
die Paketdaten kommuniziert werden. Die Auswahlvorrichtung wählt einen
der Netzwerkteilbereiche aus, falls es einen gibt, der in der Auflistung,
die in dem Speicherelement enthalten ist, identifiziert wird, der
Netzwerkteilbereichs-Fähigkeiten
für die
Paketdaten-Verbindungsfähigkeit
aufweist. Und, falls keiner der Netzwerkteilbereiche, falls es welche
gibt, die in der Liste identifiziert sind, Paketdaten-Verbindungsfähigkeit aufweist,
wird die Auswahl, die von der Auswahlvorrichtung getroffen wird,
von einem anderen Netzwerkteilbereich auswählbar getroffen, um das ausgewählte Netzwerk
zu bilden, über
welches die Paketdaten kommuniziert werden.
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und dessen Umfang kann aus den beigefügten Zeichnungen,
die unten kurz zusammengefasst sind, aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
der zurzeit bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, sowie aus den angefügten Ansprüchen gewonnen werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
ein funktionales Blockdiagramm eines Funkkommunikationssystems in
welchem eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betriebsfähig ist.
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2 zeigt
ein Mitteilungs-Abfolgediagramm, welches für eine beispielhafte Nachrichtenübermittlung
repräsentativ
ist, die während
des Betriebs des in 1 gezeigten Funkkommunikationssystems
erzeugt wird.
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3 zeigt
eine Darstellung einer beispielhaften Auflistung, die gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gebildet ist.
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4 zeigt
ein Flussdiagramm, welches für einen
beispielhaften Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kennzeichnend ist.
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5 zeigt
eine Darstellung einer anderen beispielhaften Auflistung, die gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
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6 zeigt
ein weiteres Flussdiagramm, welches ebenfalls für einen beispielhaften Betrieb
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kennzeichnend ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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Zunächst Bezug
nehmend auf 1, sorgt ein mobiles Funkkommunikationssystem,
generell mit 10 bezeichnet, für eine Kommunikation von Daten zwischen
einem festen Netzwerk und einer Vielzahl mobiler Knoten, für die der
mobile Knoten 12 repräsentativ
ist. Den mobilen Knoten ist eine Bewegung überall in einem geographischen
Gebiet gestattet, das von einem Funkkommunikationssystem umspannt
ist, was in der beispielhaften Umsetzung eine Bewegung während der
Ausführung
eines Kommunikationsdienstes miteinbezieht. Der mobile Knoten 12 ist
zumindest betriebsfähig,
um einen Paketkommunikationsdienst auszuführen.
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In
der beispielhaften Umsetzung sind zumindest ein Teil der Kommunikationssysteme
allgemein gemäß der Betriebsprotokolle
und Standards betriebsfähig,
die in einer GSM(Globales System für mobile Kommunikation)-Betriebsspezifikation
dargelegt sind. Hier ist der mobile Knoten allgemein gemäß der GSM-Betriebsspezifikation
betriebsfähig.
Und der mobile Knoten ist hier GPRS(General Packet Radio Service,
Genereller Paketfunkdienst)-fähig
oder EDGE(Enhanced Data for GSM Evolution, Weiterentwicklung für erweiterte
Daten für
GSM)-fähig um für die Ausführung von
GPRS oder EDGE Paketkommunikationsdienste zu sorgen.
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Während die
folgende Beschreibung einen beispielhaften Betrieb des mobilen Funkkommunikationssystems
beschreiben soll, in dem der mobile Knoten und zumindest ausgewählte Teile
des Netzwerks gemäß den GSM-Betriebsspezifikationen
arbeiten, arbeitet der mobile Knoten in anderen Umsetzungen in anderer
Art und Weise und zumindest die ausgewählten Teile des Netzwerks des
Kommunikationssystems arbeiten auch in anderer Art und Weise. Und
es können
die Beschreibung des Betriebs des Kommunikationssystems und des
mobilen Knotens, der darin arbeitet, in ähnlicher Weise mit Bezug auf eine
Umsetzung beschrieben werden, in der der mobile Knoten in Übereinstimmung
mit einem anderen Funkstandard arbeitet.
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Das
Netzwerk des Funkkommunikationssystems hierin beinhaltet eine Vielzahl
von Funkzugangsnetzwerken 14, hier bezeichnet mit 14-1, 14-2, 14-3, 14-4 und 14-5.
Das Funkzugangsnetzwerk 14-1 bildet das Heimnetzwerk des
mobilen Knotens 12. In dem Heimnetzwerk werden durchgehende
Registrierungsinformationen, die dem mobilen Knoten zugeordnet sind,
geführt,
wie zum Beispiel in einem Heimstandort-Register davon. Das Heimnetzwerk
ist typischerweise ein Netzwerk, in dem der mobile Knoten sich äußerst regelmäßig befindet.
Wenn sich der mobile Knoten innerhalb des Abdeckungsbereiches seines
Heimnetzwerkes 14-1 befindet, kommuniziert der mobile Knoten über sein
Heimnetzwerk.
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Aufgrund
der dem mobilen Knoten innewohnenden Mobilität jedoch, ist der mobile Knoten
nicht notwendigerweise durchgehend innerhalb des Abdeckungsgebietes
seines Heimnetzes positioniert. Der mobile Knoten ist in einem Gebiet,
das von einem anderen Netzwerk umspannt wird repositionierbar, wie zum
Beispiel den geographischen Gebieten, die von den Netzwerken 14-2, 14-3, 14-4 und 14-5 umspannt werden.
Die Funkzugangsnetzwerke 14-2, 14-3 und 14-4 sind
so angeordnet, dass sie Abdeckungsgebiete aufweisen, die einander
teilweise überlappen.
Die Funkzugangsnetzwerke 14-2, 14-3 und 14-4 repräsentieren
von einzelnen Netzwerkbetreibern betriebene Netzwerke, die über zumindest
teilweise überlappende
Abdeckungsgebiete betriebsfähig
sind. Und das Funkzugangsnetzwerk 14-5 repräsentiert ein
anderes Netzwerk, das ein anderes Abdeckungsgebiet festlegt, in
dem der mobile Knoten ebenfalls positionierbar ist, wenn der mobile
Knoten über
sein Heimnetzwerk hinaus wandert.
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Die
Funkzugangsnetzwerke 14-1 bis 14-5 sind in geeigneter
Weise untereinander verbunden, wie zum Beispiel durch ein Kernnetzwerk 16,
oder ein anderes geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Struktur,
durch die Kommunikationspfade gebildet werden können.
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Der
beispielhafte mobile Knoten 12 bildet ein Funk-Sende-/Empfangsgerät, der einen
Empfangsteil 22 und einen Sendeteil 24 aufweist.
Der Empfangsteil von dem Sende-/Empfangsgerät, das von dem
mobilen Knoten gebildet wird, arbeitet, um Daten zu empfangen, die
zu dem mobilen Knoten auf Funk-Abwärtsanbindungs-Kanälen, die
auf einer Funk-Luftschnittstelle
festgelegt sind, übertragen werden.
Und der Sendeteil von dem Sende-/Empfangsgerät, das von
dem mobilen Knoten gebildet wird, arbeitet, um Daten auf Aufwärtsanbindungs-Kanälen, die
auf einer Funk-Luftschnittstelle festgelegt sind, zu Senden. Wenn
der mobile Knoten innerhalb des Abdeckungsgebiets seines Heimnetzwerkes
positioniert ist, sendet und empfängt der mobile Knoten Daten über das
Heimnetzwerk. Wenn jedoch der mobile Knoten über den Abdeckungsbereich seines Heimnetzwerkes
hinaus wandert, muss der mobile Knoten, um eine Kommunikation auszuführen, über ein
anderes Funkzugangsnetzwerk kommunizieren. Während verschiedene herkömmliche
Schemata verwendet werden, um auszuwählen, über welches Funkzugangsnetzwerk
der mobile Knoten kommuniziert, wenn der mobile Knoten über sein
Heimnetzwerk hinaus wandert, nutzen die herkömmlichen Schemata im Allgemeinen
eine bevorzugte Roamlingliste, die von einem Betreiber des Heimnetzwerkes
des mobilen Knotens geschaffen wurde. Herkömmlicherweise gründen die
bevorzugten Roaminglisten auf der leitungsvermittelten Verbindungsfähigkeit,
nicht auf der Paketdaten-Verbindungsfähigkeit.
Wenn der Kommunikationsdienst, der von dem mobilen Knoten ausgeführt werden
soll einen Paketkommunikationsdienst bildet, ist die Benutzung eines herkömmlichen
Schemas, um das Netzwerk auszuwählen,
mit dem der mobile Knoten kommuniziert, unzureichend.
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Der
mobile Knoten beinhaltet die Vorrichtung 28 einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung arbeitet, um das Funkzugangsnetzwerk
auszuwählen,
durch das der mobile Knoten kommuniziert, wenn der mobile Knoten über den
Abdeckungsbereich hinaus wandert, der von seinem eigenen Netzwerk
festgelegt wird, oder wenn er auf andere Weise über ein anderes Netzwerk als
sein eigenes Netzwerk kommunizieren soll, oder um diese Auswahl
zu erleichtern. Die Auswahl, über
welches Netzwerk der mobile Knoten kommunizieren soll, berücksichtigt,
im Unterschied zu herkömmlichen
Schemata, die Fähigkeit
verfügbarer
Netzwerke, Paketdaten-Verbindungsfähigkeit bereiszustellen.
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Die
Vorrichtung 28 beinhaltet ein Speicherelement 32.
In einer Ausführungsform
ist das Speicherelement in einem SIM-Modul (Teilnehmeridentitätsmodul)
enthalten, welches lösbar
an dem mobilen Knoten positionierbar ist. In anderen Ausführungsformen
ist das Speicherelement woanders enthalten, wie zum Beispiel als
Integrierter-Schaltkreis-Speicher, der in dem mobilen Knoten eingebaut
ausgebildet ist. In dem Speicherelement gespeichert Werte legen
eine Datenbank 34 fest, die eine Auflistung bildet, welche
die Einträge
enthält,
die Funkzugangsnetzwerke zusammen mit deren entsprechenden Kommunikationsfähigkeiten
identifiziert. Die Vorrichtung beinhaltet auch eine Auswahlvorrichtung 38.
Die Auswahlvorrichtung ist an das Speicherelement gekoppelt, um
der Auswahlvorrichtung Zugang zu der Auflistung zu ermöglichen,
die von der an dem Speicherelement festgelegten Datenbank gebildet
wird. Der Auswahlvorrichtung werden auch zusätzliche Informationen bereitgestellt,
hier über
die Leitung 44, die repräsentativ sind für Kennzeichen
von Signalen, die zu dem mobilen Knoten ausgestrahlt, und von dessen
Empfangsteil detektiert wurden. Kennzeichen von Mitteilungen werden
auch dem Speicherelement bereitgestellt um dort gespeichert zu werden. Die
Auswahlvorrichtung wählt
ein verfügbares
Funkzugangsnetzwerk, falls es eines gibt, über welches der mobile Knoten
kommunizieren soll. Die Kennzeichen, die der Auswahlvorrichtung
bereitgestellt werden, die für
Signalübermittlung
zu dem mobilen Knoten Indikativ sind und die an dessen Empfangsteil
detektiert werden, identifizieren, welche der Netzwerke verfügbar sind,
nämlich,
in wessen Abdeckungsgebieten der mobile Knoten sich befindet. Und
es wird auf die Auflistungen, die in der Datenbank enthalten sind,
zugegriffen, ebenfalls um Funkzugangsnetzwerke zu identifizieren.
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In
beispielhaften Ausführungsformen
wird eine bevorzugte Liste von Netzwerken in dem Speicherelement
gespeichert, sodass individuelle Einträge von bevorzugten Netzwerken zusammen
mit deren entsprechenden Fähigkeiten
in der Auflistung enthalten sind. Während des Betriebs der Vorrichtung
werden verfügbare
Netzwerke, d.h. Netzwerke, deren Ausstrahlungen von dem Empfangsteil
des mobilen Knotens detektiert werden, zusammen mit Ihren Fähigkeiten
identifiziert. Das heißt,
die verfügbaren
Netzwerke werden identifiziert und, von den verfügbaren Netzwerken werden weiters
die Netzwerke identifiziert, die Paketdatenverbindungsfähigkeit
bieten. Dann wird auf die Auflistung zugegriffen, um zu ermitteln,
ob irgendeines der Netzwerke, die sowohl verfügbar, als auch zusammenpassend
sind, in der Auflistung enthalten ist. Wenn ein verfügbares und
zusammenpassendes Netzwerk auch in der Auflistung aufgelistet ist,
wird die Auswahl aus dieser Auflistung getroffen. Andernfalls, falls
keines der Netzwerke, die als sowohl verfügbar als auch zusammenpassend
ermittelt wurden, in der Auflistung aufgelistet sind, wird kein
Netzwerk ausgewählt,
das auf der Auflistung aufgelistet ist, sondern ein Netzwerk, das
die geeigneten Fähigkeiten
aufweist, hier Paketdaten-Verbindungsfähigkeit. Dabei ist die Netzwerkauswahl
nicht auf die Netzwerke beschränkt,
die in der bevorzugten Liste aufscheinen, die auf den mobilen Knoten
heruntergeladen wurde. Während
Netzwerke, die in der bevorzugten Auflistung enthalten sind, bevorzugt
werden, ist ein alternatives Netzwerk für den Fall auswählbar, dass
keines der Netzwerke, die in der bevorzugten Auflistung enthalten
sind, sowohl verfügbar
ist, als auch Paketdatenverbindungsfähigkeit bietet.
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2 stellt
ein Mitteilungs-Abfolgediagramm, allgemein mit 62 angezeigt,
welches für Nachrichtenübermittlung
repräsentativ
ist, die während
des Betriebs des in 1 gezeigten Funkkommunikationssystems
erzeugt wird. Hier wird die Ausstrahlung von Signalen durch ein
ausgewähltes Funkzugangsnetzwerk,
in diesem Fall Funkzugangsnetzwerk 14-2, ausgestrahlt,
was durch die Signale 64 angezeigt wird. Die Signale werden
in ausgewählten
Intervallen gesendet, hier in periodischen Intervallen mit einer
ausgewählten
Wiederholungsrate 66. Wenn der mobile Knoten innerhalb
des Abdeckungsgebietes des Netzwerks 14-2 ist, detektiert
der mobile Knoten die ausgestrahlten Signale, angezeigt durch den
Block 68, und Kennzeichen der Signale werden von dem Empfangsteil
des mobilen Knotens bereitgestellt und werden der Vorrichtung 38 bereitgestellt,
die an dem mobilen Knoten enthalten ist. Die Vorrichtung arbeitet,
um das Netzwerk, über
welches der mobile Knoten kommuniziert, auszuwählen, zumindest teilweise reagierend
auf die ausgestrahlte Information. Wenn, wie es in der Figur dargestellt
ist, das Netzwerk 14-2 das Netzwerk ist, über das
der mobile Knoten kommuniziert, werden Rufaufbau-Prozeduren ausgeführt, angezeigt
durch den Block 70, und Paketdaten-Kommunikationsdienste werden ausgeführt.
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3 zeigt
eine beispielhafte Auflistung, die von der in dem Speicherelement 36 festgelegten
Datenbank gebildet wird. Hier ist die Auflistung aus einer Vielzahl
von Einträgen 72 gebildet.
Jeder Eintrag identifiziert ein Netzwerk 74 durch einen
mobilen Ländercode
(MCC) 76 und einen mobilen Netzwerkcode (MNC) 78.
Ein Zusatzkennzeichen, hier „a", „b" und „c" identifiziert die
Länder-Gemeinsamkeit
der verschiedenen Einträge.
Die Kommunikationsfähigkeiten
der Netzwerke sind in den Spalten 82, 84 und 86 angegeben.
In den entsprechenden Spalten sind die Fähigkeiten Sprach-Verbindungsfähigkeit,
Paket-Verbindungsfähigkeit
und Netzwerk-Verfügbarkeit
aufgelistet.
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4 zeigt
ein Verfahrens-Flussdiagramm 92, welches für einen
Betrieb einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung repräsentativ
ist. Der Eintritt in den Prozessfluss beginnt mit dem Start Block 94.
Zuerst, wie durch den Entscheidungsblock 96 angezeigt,
wird ermittelt, ob irgendeines der verfügbaren Netzwerke GPRS-Paketdatendienste
bietet. Wenn nicht, führt
der „Nein"-Zweig zu dem Block 98, und
es wird ein Sprachnetzwerk ausgewählt, über welches kommuniziert wird.
Wenn hingegen ein GPRS-Netzwerk als verfügbar ermittelt wird, führt der „Ja"-Zweig zu dem Entscheidungsblock 102.
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An
dem Entscheidungsblock 102 wird ermittelt, ob irgendeines
der GPRS-fähigen
Netzwerke, die als verfügbar
erkannt wurden, auch in der bevorzugten Netzwerkauflistung aufgelistet
sind. Wenn dem so ist, dann führt
der „Ja"-Zweig zu dem Block 104 und
ein GPRS-fähiges Netzwerk
wird aus den verfügbaren
Netzwerken als das Netzwerk ausgewählt, über welches der mobile Knoten
kommuniziert. Falls mehr als ein Netzwerk verfügbar ist, wird eine Wahl aus
den mehr als einen Netzwerken auf Zufallsbasis oder auf andere Weise
getroffen. Wenn hingegen keines der verfügbaren GPRS-fähigen Netzwerken
auch in der bevorzugten Liste enthalten ist, führt der „Nein"-Zweig zu Block 106. Bei dem Block 106 wird
eine Auswahl aus den verfügbaren Netzwerken
getroffen, die GPRS-Fähigkeit
bieten. Von beiden Blöcken 104 und 106 führen Zweige
zu dem Block 108.
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Bei
dem Block 108 wird der APN (Zugangspunktname) aktiviert,
um einen Paketzugriff auf das ausgewählte Netzwerk zu versuchen.
Dann, bei dem Entscheidungsblock 112, wird ermittelt, ob
der Zugriffsversuch erfolgreich war. Wenn nicht, führt der „Nein"-Zweig zu dem Block 114,
und der APN wird für das
identifizierte Netzwerk als nicht funktionierend markiert, und es
wird ein Rücksprung
zu dem Entscheidungsblock 96 gemacht. Wenn hingegen die APN-Aktivierung erfolgreich
war, führt
der „JA"-Zweig zu dem Block 116 und
der APN wird als funktionierender APN markiert. Und ein Zweig führt zu dem Stop-Block 118.
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5 stellt
eine Auflistung dar, die wieder aus einer Vielzahl an Einträgen 72 von
bevorzugten Netzwerken 74 gebildet ist, die durch Länder- und Netzwerkcodes 76 und 78 identifiziert
sind. Die Spalten 82 und 84, die Sprach- und Paketdaten-Verbindungsfähigkeit
kennzeichnen, sind ebenfalls gezeigt. Weiters zeigt hier eine Spalte 122,
ob der APN, der in dem Aktivierungsversuch verwendet wurde, erfolgreich
war, und den damit verbundenen Erfolg eines darauf reagierenden
Paketdatendienstes.
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6 zeigt
ein weiteres Verfahrens-Flussdiagramm, hier allgemein mit 124 bezeichnet.
Der Eintritt in den Prozessfluss beginnt mit dem Start Block 126.
Zuerst wird bei dem Entscheidungsblock 128 ermittelt, ob
irgendwelche GPRS-Netzwerke mit bekanntem APN oder ohne Status detektiert
werden. Wenn nicht, führt
der „Nein"-Zweig zu Block 130,
und es wird ein Sprach-Netzwerk gewählt, über welches kommuniziert werden
soll.
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Wenn
dem so ist, wird von dem Block 128 aus der „Ja"-Zweig genommen,
und bei Entscheidungsblock 132 wird weiters ermittelt,
ob irgendeines der GPRS-fähigen
Netzwerke auf der bevorzugten Liste verbleibt, und ebenfalls eine
APN benötigt. Wenn
dem so ist, führt
der „Ja"-Zweig zu dem Block 134.
In dem Block 134 wird ein GPRS-fähiges Netzwerk mit einem APN
gewählt,
das auf der bevorzugten Liste aufgelistet ist.
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Falls
an dem Entscheidungsblock 132 ermittelt wird, dass keine
der GPRS-kompatiblen Netzwerke auf der bevorzugten Auflistung aufgelistet
sind und einen APN benötigen,
dann führt
der „Nein"-Zweig zu Entscheidungblock 135.
Bei dem Entscheidungsblock 135 wird ermittelt, ob irgendwelche
GPRS-kompatiblen Netzwerke auf der bevorzugten Auflistung verbleiben,
und dort keine APN-Information gespeichert ist. Wenn dem so ist,
führt der „Ja"-Zweig zu dem Block 138 es
wird ein verfügbares,
GPRS-kompatibles Netzwerk aus denen ausgewählt, die nicht auf der bevorzugten
Auflistung aufgelistet sind. Und wenn der „Nein"-Zweig von dem Entscheidungsblock 135 genommen
wird, wird, ein verfügbares,
GPRS-kompatibles Netzwerk aufgewählt, wie
bei Block 142 angezeigt ist, mit einem bekannten APN oder
ohne gespeicherten APN-Status. Zweige führen von den Blocks 134, 138 und 142 zu
dem Block 144. Bei dem Block 144 wird der APN
aktiviert. Und bei dem Entscheidungsblock 146 wird ermittelt, ob
die Paketverbindungsfähigkeit
unter Benutzung des APN erfolgreich war. Wenn nicht, führt der „Nein"-Zweig zu Block 148 und
der APN wird in der Auflistung als nicht funktionierend markiert.
Falls die Paket-Verbindungsfähigkeit
unter Benutzung des APN erfolgreich war, führt der „Ja"Zweig zu dem Block 152 und
der APN wird in Abhängigkeit
von der Netzwerk-ID in der Auflistung gespeichert. Ein Stop-Block 154 beendet
den Prozess.
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Da
die Auswahl des Netzwerkes, durch das der mobile Knoten kommuniziert,
nicht auf die Netzwerke beschränkt
ist, die in der bevorzugten Auflistung aufgelistet sind, werden
in einem Funkkommunikationssystem eines wandernden mobilen Knotens,
der über
sein eigenes Netzwerk hinaus wandert, eine verbesserte Kommunikationstechnik
geboten.
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Die
vorhergehenden Beschreibungen sind die von bevorzugten Beispielen,
die Erfindung umzusetzen, und der Umfang der Erfindung sollte durchaus
nicht durch diese Beschreibung beschränkt sein. Der Umfang der vorliegenden
Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche festgelegt.