DE602004006045T2

DE602004006045T2 - Kommunikationsverfahren und -system zur Auswahl eines öffentlichen mobilen terrestrischen Netzes

Info

Publication number: DE602004006045T2
Application number: DE602004006045T
Authority: DE
Inventors: Kwang-Hae Choi; Yang-Sun Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: EP1469696B1; KR20040069573A; DE602004006045D1; US20040192254A1; EP1469696A1; KR100493109B1; US7251472B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zum Auswählen eines HPLMN (Home Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Heimat-Mobilfunknetz) und im Besonderen auf ein Kommunikationssystem und ein Verfahren, die in der Lage sind, den Energieverbrauch zu reduzieren, wenn eine MS (Mobile Station, Mobilstation) nach einem HPLMN oder einem PLMN höherer Priorität sucht.
Das Roaming ist definiert als eine Funktion, die eine MS (Mobilstation) in die Lage versetzt, einen Dienst außerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu empfangen und einen Dienst irgendwo in einem Land als einheitliche Fläche zu empfangen. Ein PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) ist ein öffentliches Telekommunikationsnetzwerk einschließlich der MS, das Telephoniedienste von Dienstleistern für mobile Telekommunikation durch die Roaming-Funktion der MS, ein BTS (Base Transceiver Subsystem, Basis-Übertragungssubsystem), ein Teilnehmerstandortregister und eine MSC (Mobile Switching Center, Mobilvermittlungsstelle) nutzt. Ein HPLMN (Home PLMN; öffentliches terrestrisches Heimat-Mobilfunknetz) ist ein PLMN, das zu einer Zeit genutzt wird, in der die MS ein anderes PLMN auswählt, um einen Dienst von einem entsprechenden Dienstleister zu empfangen.
In einem Dienst für die mobile Kommunikation der zweiten oder dritten Generation wird, wie vom ETSI (European Telecommunications Standards Institute) oder dem 3GPP (Third Generation Partnership Project) angeregt wird, eine MS vorgeschlagen, die entsprechend einer eingestellten Zeitperiode nach einem HPLMN sucht, in der die MS die Dienste von einem VPLMN (Gast-PLMN) eher als aus dem HPLMN empfängt. Auf diese Weise sucht die MS nach einem HPLMN unter Anwendung von Prioritätsinformationen, wenn die MS das PLMN in einem Automatik-Modus oder in einem manuellen Modus auf der Basis der in einem SIM (Subscriber Identity Module, Teilnehmeridentitätsmodul) eingestellten Zeitperiode auswählt.
Wo jedoch die MS, die einen Dienst aus dem VPLMN empfängt, automatisch nach einem PLMN im Automatik-Modus sucht, muss die MS, die in dem VPLMN positioniert ist, nach einem PLMN mit einer höheren Priorität als dem HPLMN oder einem aktuellem PLMN auf der Basis einer im SIM eingestellten Zeitperiode ohne Rücksicht auf den Zustand des Dienstes an einem aktuellen Standort suchen. Das heißt, dass die MS, die in dem VPLMN positioniert ist, alle „T" Minuten einen Suchlauf nach einem anderen PLMN durchführen muss. Derzeit ist „T" als Wert einer Periode, der verwendet wird, wenn eine MS nach dem PLMN sucht, ein Wert, der willkürlich eingestellt und fixiert wird, ohne die Beschaffenheit der Dienste des PLMN zu berücksichtigen, in dem sich die MS befindet.
Herkömmlicherweise ist die MS in Synchronisation mit einer Frequenz, die nicht anders überwacht wird als eine aktuell überwachte Frequenz, um damit nach dem PLMN zu suchen. Zu diesem Zeitpunkt erfasst die MS Systeminformationen, die in einem synchronen Frequenzsignal nach der Frequenzsynchronisation enthalten sind, und erfasst die ID des PLMN aus den erfassten Systeminformationen. Während der Ausführung der oben beschriebenen Prozedur verbraucht die MS zusätzliche Energie. Wo die MS die Dienstgegebenheiten im PLMN, in dem es sich befindet, nicht verwendet und der eingestellte Wert von „T" kleiner ist als ein willkürlicher Referenzwert, führt die MS darüber hinaus häufig einen Suchlauf nach dem PLMN auf der Basis des eingestellten Werts von „T" aus. Demzufolge liegt ein Problem darin, dass die verfügbare Zeit einer geladenen Batterie zum Versorgen einer MS mit Strom in hohem Maß reduziert wird.
Wo die MS während eines Suchlaufes nach einem PLMN zu einem HPLMN oder einem PLMN mit höherer Priorität wechselt, wird die Energie der geladenen Batterie verbraucht, es bringt jedoch den Vorteil, dass die MS ein gewünschtes PLMN auswählen kann. Wo sich die MS jedoch nicht in dem HPLMN oder einem PLMN mit höherer Priorität befindet, ergeben sich andere Probleme insofern, als dass die MS unnötige Energie verbraucht und auf diese Weise die verfügbare Zeit einer geladenen Batterie reduziert wird.
US 6 282 419 B1 bezieht sich auf ein Telekommunikationssystem, eine Einrichtung und ein Verfahren zur verbesserten Abtastung durch ein mobiles Terminal mit Roaming nach akzeptablen Dienstanbietern. Eine Dienstumgebung des PLMN umfasst ein Heimatregister (HLR), das eine Datenbank darstellt, die alle Teilnehmerdaten, z.B. Nutzerprofile, aktueller Standort und Routing-Informationen, die IMSI-Nummern (International Mobile Subscriber Identity numbers) und andere Verwaltungsinformationen enthält. Wenn eine Mobilstation in einen neuen MSC/VLR-Bereich überwechselt, wird ein an die MSC angeschlossenes VLR Daten über diese Mobilstation aus der HLR-Datenbank anfordern und gleichzeitig das HLR über den aktuellen Standort der Mobilstation informieren. Nicht alle Dienstanbieter sind für eine Mobilstation mit Roaming akzeptabel. Die Mobilstation muss periodisch angestoßene wiederholte Suchläufe nach verfügbaren Anbietern durchführen. Es wird angestrebt, ein übermäßiges Absuchen der verfügbaren Frequenzen zu vermeiden, wenn die Mobilstation ortsfest ist. Wenn kein akzeptabler Dienstanbieter gefunden wurde, ist es nicht nötig, es nochmals zu versuchen, bevor sie sich zu einem neuen Standort bewegt. Nur wenn alle Suchläufe und wiederholten Suchläufe ausgereizt sind, ohne einen akzeptablen Dienstanbieter zu finden, kann die Mobilstation sicher annehmen, dass es an ihrem aktuellen Standort keine akzeptablen Dienstanbieter gibt.
WO 01/17125 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reduzieren der Suchzeiten des Piloten unter Verwendung der Standortinformationen der Mobilstation. Der Standort einer Mobilstation wird innerhalb des Netzwerks ermittelt. Dieser Standort wird dann bei der Bestimmung der Suchfenstergrößen für die Suche in allen Pilotsignalen, die in einem gekennzeichneten Satz von Pilotsignalen identifiziert werden, benutzt. Das Reduzieren der Suchfenstergröße kann dadurch erreicht werden, dass der physikalische Standort der Mobilstation verwendet wird, um die Suchfenstergröße zu spezifizieren oder um den Standort zum Spezifizieren aller Suchparameter zu verwenden. Die Basisstation, die zur Zeit die neue Kommunikation abwickelt, sendet eine Nachricht, die der Mobilstation die Größe des Suchfensters mitteilt, das zur Suche nach den Pilotsignalen, die in einem benachbarten Satz enthalten sind, verwendet werden soll.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Auswählen eines PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) in einer MS (Mobile Station, Mobilstation) anzubieten, das in der Lage ist, den Energieverbrauch zu reduzieren, wenn die MS nach einem HPLMN (Home PLMN) und einem PLMN höherer Priorität sucht, um eine Roaming-Funktion auf der Basis einer eingestellten Zeitperiode ungeachtet der Beschaffenheit der Dienste an einem aktuellen Standort der MS durchzuführen.
Dieses Ziel wird durch die Inhalte der Hauptansprüche erreicht.
Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche definiert.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Auswählen eines PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) in einer MS (Mobile Station, Mobilstation) anzubieten, das in der Lage ist, die MS in den Stand zu ver setzen, effizient nach einem HPLMN (Home PLMN) und einem PLMN unter Berücksichtigung der Beschaffenheit der Dienste an einem aktuellen Standort der MS beim Ausführen der Roaming-Funktion zu suchen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das oben genannte Ziel durch die Bereitstellung eines Kommunikationssystems zum Auswählen eines PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) geleistet werden, das umfasst:
eine MS (Mobile Station, Mobilstation) zum Übertragen einer Nachricht der MIN (Mobile Identification Number, Mobiltelefon-Indentifizierungsnummer), zum Übertragen einer Nachricht der ESN (Electronic Serial Number, elektronische Seriennummer) und zum Übertragen eines Standortaktualisierungs-Anforderungssignals, das die Standortinformationen zum Registrieren des Standortes der MS enthält, und zum Suchen nach dem PLMN auf der Basis eines Suchperiodenwerts für das HPLMN entsprechend dem Standortaktualisierungs-Anforderungssignal,
eine MSC (Mobile Switching Center, Mobilvermittlungsstelle) zum Durchführen einer Authentifizierungsprozedur für die MS, die das Standortaktualisierungs-Anforderungssignal sendet, und zum Extrahieren der Standortinformationen aus dem Standortaktualisierungs-Anforderungssignal,
ein VLR (Visitor Location Register, Aufenthaltsregister, in den Ansprüchen „Besucherregister" genannt) zum Speichern von Teilnehmerdaten der MS, die von außen bereitgestellt werden, und zum Registrieren eines Standorts der MS, und
ein HLR (Home Location Register, Heimatregister) zum Aktualisieren der von der MSC extrahierten Standortinformationen der MS, zum variablen Einstellen des Suchperiodenwerts zum Zeitpunkt des Suchens nach einem HPLMN oder einem PLMN mit höherer Priorität auf der Basis der Standortinformationen der MS und zum Senden des eingestellten Suchperiodenwerts an die MS.
Vorzugsweise kann das HLR den Suchperiodenwert auf einen Wert, der größer ist als ein eingestellter Schwellenwert, einstellen, wenn das HLR auf der Basis der Standortinformationen bestimmt, dass das HPLMN und das PLMN nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren. Vorzugsweise kann das HLR den Suchperiodenwert auf einen Wert, der kleiner ist als ein eingestellter Schwellenwert, einstellen, wenn das HLR auf der Basis der Standortinformationen bestimmt, dass wenigstens eines der beiden, das HPLMN oder das PLMN, in einem vorgegebenen Bereich existiert. Alternativ kann das HLR den Suchperiodenwert auf „0" setzen, wenn das HLR auf der Basis der Standortinformatio nen bestimmt, dass das HPLMN und das PLMN nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren, um die Suchfunktion zu stoppen. Vorzugsweise wird das HLR den Suchperiodenwert erneut einstellen, wenn die Standortinformationen erneut empfangen werden.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Auswahl eines PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) in einer MS (Mobile Station, Mobilstation) unter Nutzung eines Kommunikationssystems angeboten, wobei das Kommunikationssystem die MS, eine MSC (Mobile Switching Center, Mobilvermittlungsstelle), ein VLR (Visitor Location Register, Aufenthaltsregister) und ein HLR (Home Location Register, Heimatregister) enthält und die Schritte umfasst:

a) Senden der Teilnehmer-Identifizierungsinformationen und Authentifizierungsinformationen zum Authentifizieren der MS gemäß einem Standortaktualisierungs-Anforderungssignal, das von der MS empfangene Standortinformationen der MS enthält,
b) Aktualisieren der Standortinformationen und Zulassen, dass die MS ein vorangehendes VLR der MS anfordert, um zuvor registrierte Standortinformationen freizugeben, wenn die Standortinformationen von der MSC über eine Authentifizierungsprozedur durch die MSC empfangen werden,
c) Einsetzen von Teilnehmerdaten für die MS in das VLR, wenn die zuvor durch das vorangehende VLR registrierten Standortinformationen freigegeben werden, und
d) variables Einstellen eines Suchperiodenwerts für die Suchzeit nach einem HPLMN oder nach einem PLMN höherer Priorität auf der Basis der Standortinformationen der MS und Senden des eingestellten Suchperiodenwerts an die MS.

Vorzugsweise kann der Schritt d) die folgenden weiteren Schritte umfassen:
Einstellen des Suchperiodenwerts auf einen Wert, der größer ist als ein eingestellter Schwellenwert, wenn auf der Basis der Standortinformationen bestimmt wird, dass das HPLMN und das PLMN nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren, und Einstellen des Suchperiodenwerts auf einen Wert, der kleiner ist als ein eingestellter Schwellenwert, wenn auf der Basis der Standortinformationen bestimmt wird, dass wenigstens eines der beiden, das HPLMN oder das PLMN, in einem vorgegebenen Bereich existiert.
Alternativ kann der Schritt d) auch den Schritt umfassen:
Einstellen des Suchperiodenwerts auf „0", wenn auf der Basis der Standortinformationen bestimmt wird, dass das HPLMN und das PLMN nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren, um die Suchfunktion zu stoppen. Vorzugsweise kann der Schritt d) auch den Schritt umfassen: Erneutes Einstellen des Suchperiodenwerts, wenn die Standortinformationen erneut empfangen werden.
Vorzugsweise können die Standortinformationen geografische Informationen auf einer Karte sein. Vorzugsweise können die Standortinformationen Breitengrad-Informationen und Längengrad-Informationen umfassen, die mit dem Standort der MS zusammenhängen. Vorzugsweise können die Teilnehmerdaten Informationen sein, die mit einem entsprechenden Dienstabonnement zusammenhängen, das die MS nutzt. Vorzugsweise kann der Schritt d) auch den Schritt umfassen: Senden des Periodenwerts unter Anwendung eines OTA-Verfahrens (Over The Air) an die MS.
Nach der vorliegenden Erfindung stellt ein HLR einen Wert für einen Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN, der eine Suchperiode für ein HPLMN auf der Basis der geografischen Informationen einer MS kennzeichnet, die von der MS während der Standortaktualisierungsprozedur der MS empfangen werden, variabel ein und sendet den eingestellten Wert an die MS, die dadurch auf der Basis des eingestellten Werts des Zeitgebers zum wiederholten Abfragen eines HPLMN effizienter nach einem HPLMN sucht. Wenn sich weiterhin eine MS in einer Dienstumgebung befindet, in der ein Suchlauf nach einem HPLMN oder nach einem PLMN höherer Priorität nach den Standortinformationen der MS nicht durchgeführt werden soll, stellt das HLR den Wert für einen Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN so ein, dass der Suchlauf nicht in Betrieb ist, wodurch der unnötige Energieverbrauch zu dem Zeitpunkt, zu dem die MS nach einem HPLMN oder nach einem PLMN höherer Priorität sucht, reduziert wird.
Die oben genannten Eigenschaften und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung noch klarer verständlich, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird, in denen dargestellt ist:
1 ist eine Übersicht, die den Aufbau eines Mobilkommunikationssystems zum Durchführen entsprechender Funktionen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine detaillierte Konfiguration einer MS 100, die in 1 dargestellt ist, zeigt.
3 zeigt ein Verfahren zur Auswahl eines PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz), das ein Mobilkommunikationssystem nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, auch wenn sie in verschiedenen Zeichnungen abgebildet sind. In der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben wird, wird eine Vielfalt von spezifischen Elementen dargestellt. Die Beschreibung dieser Elemente wurde nur wegen eines besseren Verständnisses der vorliegenden Erfindung wegen eingefügt. Die Kenner der Technik werden erkennen, dass die vorliegende Erfindung ohne die Verwendung dieser oben erwähnten spezifischen Elemente ausgeführt werden kann. Auch wird in der folgenden Beschreibung auf eine detaillierte Beschreibung von bekannten Funktionen und Anordnungen, die hier einbezogen sind, verzichtet, wenn dies die Thematik der vorliegenden Erfindung unklar werden lassen kann.
1 ist eine Übersicht, die den Aufbau eines Mobilkommunikationssystems zum Durchführen entsprechender Funktionen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 1 umfasst das Mobilkommunikationssystem BTSs (Base Transceiver Subsystems, Basis-Übertragungssubsysteme) 200, BSCs (Base Station Controllers, Basisstations-Controller) 300, eine Vermittlungsstelle, d.h. eine MSC (Mobile Switching Center, Mobilvermittlungsstelle) 400, ein HLR (Home Location Register, Heimatregister) 600 und ein VLR (Visitor Location Register, Aufenthaltsregister) 500.
Das Mobilkommunikationssystem ist mit einer MS (Mobilstation) 100 verbunden über eine Funkschnittstelle und führt eine Funktion für den Zugang zu einem PLMN (Public Land Mobile Network; öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) 720 und zu einem PSTN (Public Switched Telephone Network, öffentliches Telefonfestnetz) 740 aus.
Ein BTS 200 baut einen Funkverbindungspfad mit der MS 100 auf und verwaltet die Funkressourcen, wobei das BTS 200 ein Funkzellengebiet bezeichnet. Ein Funksignal des BTS 200 deckt nur einen bestimmten Bereich ab. Einige hundert BTSs können in einem entsprechenden Dienstbereich existieren.
Der BSC 300 führt eine Funkverbindungssteuerungsfunktion, eine Festverbindungssteuerungsfunktion und eine Weiterleitungsfunktion durch. Hierbei sind die BTSs 200 und die BSCs 300 in einem BSS (Base Station System, Basisstationssystem) 350 enthalten.
Die MSC 400 baut einen Anrufpfad auf und führt eine Nummernübersetzungsfunktion durch.
Die MSC 400 steuert die Weiterleitung, wenn die MS 100 sich zu einer neuen Zelle bewegt. Darüber hinaus stellt die MSC 400 eine Angleichfunktion für die PSTN 740 bereit. In einem Dienstbereich kann eine Vielzahl von MSCs existieren.
Das VLR 500 ist eine Datenbank für eine MS 100, die sich außerhalb einer Heimat-Vermittlungsstelle befindet, d.h. für eine Gast-MS 100. Das VLR 500 speichert zeitweilig in der MSC 400, das die MS 100 besucht, Teilnehmerinformationen in der Weise, dass der MS 100 ein Dienst zur Verfügung gestellt werden kann. Wenn sich die MS 100 außerhalb eines Dienstbereichs befindet, löscht das VLR 500 die Informationen über die Gast-MS 100.
Das HLR 600 hält eine Roaming-Nummer für die MS 100 in einer Datenbank bereit, die dauerhaft Informationen über die MS 100 für einen mobilen Kommunikationsdienst aufbewahrt. Darüber hinaus führt das HLR 600 eine Funktion zur Registrierung des Standortes der MS 100 aus, und bewahrt die Informationen auf, die für die Steuerung der Dienste für die MS 100 nötig sind. Zur Zeit umfassen die Informationen, die für die Steuerung der Dienste für die MS 100 nötig sind, zum Beispiel die Identifikationsdaten des Teilnehmers, Kennzahlplandaten, Verkehrsdaten des Teilnehmers, Authentifizierungsdaten, zusätzliche Diensteinformationen, Gebührendaten usw. In Form von Software kann das HLR 600 sowohl innerhalb als auch außerhalb der MSC 400 implementiert werden.
Eine Roaming-Funktion der MS 100 wird nun in kurzer Form mit Bezug auf 1 beschrieben. Zuerst, wenn die Energieversorgung einer MS 100 eingeschaltet wird, sendet die MS 100 ein Anforderungssignal zur Registrierung des Standortes der MS 100 zusammen mit einer MIN-Nachricht (Mobiltelefon-Indentifizierungsnummer oder Telefonnummer) und einer ESN-Nachricht (elektronische Seriennummer) an das BSS 350. Das BSS 350 überträgt die MIN-Nachricht und die ESN-Nachricht an die MSC 400.
Die MSC 400 vergleicht die MIN-Nachricht von dem BSS 350 mit allen MIN-Nachrichten, die innerhalb eines Netzes vorliegen. Die MSC 400 führt eine Authentifizierungsprozedur durch, um zu ermitteln, ob die MS 100 eine MS, die zu einer Heimat-Vermittlungsstelle gehört, oder eine Gast-MS darstellt. Zu diesem Zeitpunkt fordert die MSC 400 bei dem HLR 600 ein Profil der MS 100 an.
Wenn die MSC 400 aus dem Profil der MS 100, das vom HLR 600 bereitgestellt wurde, ermittelt, dass die MS 100 eine Gast-MS, d.h. einen Gast-Teilnehmer darstellt, sendet die MSC 400 die MIN-Nachricht und die ESN-Nachricht unter Verwendung der Routing-Informationen, die in einem STP (Signalling Transfer Point, Nachrichtenübertragungspunkt) gespeichert sind, an das HLR 600, zu dem die Gast-MS 100 gehört.
Das HLR, das zu einer Heimat-Vermittlungsstelle der Gast-MS 100 gehört und das die MIN-Nachricht und die ESN-Nachricht empfängt, überprüft die Gültigkeit der jeweiligen Nummern, die in den MIN- und ESN-Nachrichten enthalten sind. Darüber hinaus speichert das HLR, das zu einer Heimat-Vermittlungsstelle der Gast-MS 100 gehört, die Standortinformationen der MS 100 und sendet das Profil der MS 100 an eine besuchte Vermittlungsstelle, d.h., an die MSC 400.
Die MSC 400, die das Profil der MS 100 von dem HLR, das zu einer Heimat-Vermittlungsstelle der Gast-MS 100 gehört, empfängt, speichert die empfangenen Standortinformationen bezüglich der MS 100 im VLR 500.
Wenn die MS 100 der besuchten Vermittlungsstelle zugeordnet ist, kann sie demzufolge einen Kommunikationsdienst empfangen, ohne über ihre Heimat-Vermittlungsstelle zu gehen.
In dieser Ausführungsform stellt die MSC 400 dem HLR 600 die empfangenen MIN- und ESN-Nachrichten zusammen mit den Standortinformationen zur Authentifizierung des Teilnehmers zur Verfügung. Das HLR 600 stellt einen Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN, der der MS 100 zugewiesen ist, auf der Basis der Standortinformationen der MS 100 variabel ein. Die Standortinformationen der MS 100 stellen geografische Informationen auf einer Karte dar. So umfassen die geografischen Informationen zum Beispiel Breitengrad-Informationen und Längengrad-Informationen usw. einer Zelle, in der sich die MS 100 befindet. Das HLR 600 sendet die Informationen über den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN, der auf der Basis der Standortinformationen der MS 100 eingestellt ist, an die MSC 400. Die MSC 400 sendet die Informationen über den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN unter Anwendung eines OTA-Verfahrens (Over The Air) an die MS 100.
Infolgedessen führt die MS 100 einen Suchlauf nach einem HPLMN periodisch entsprechend den Informationen über den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN durch, der in der HLR 600 der auf der Basis der Standortinformationen der MS 100 eingestellt ist. Da die MS 100 einen Suchlauf nach einem HPLMN periodisch entsprechend den Informationen über den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN durchführt, kann der Energieverbrauch der MS 100 reduziert werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine detaillierte Konfiguration einer MS 100, die in 1 dargestellt ist, zeigt. Die MS 100 umfasst einen Controller 112, eine Tasteneingabeeinheit 114, eine Anzeigeeinheit 116, einen Speicher 118, eine Speichereinheit für die Teilnehmerdaten 120, einen Sender 122, einen Empfänger 126, einen Duplexer 124, einen Sprachprozessor 128 und eine Sprachspeichereinheit 130.
Der Controller 112 steuert die gesamten Abläufe der MS 100. Die Tasteneingabeeinheit 114 umfasst eine Vielzahl von Zifferntasten, eine Menü-Taste, eine Übertragungstaste, usw. Wenn ein Tastensignal einer entsprechenden Taste, die vom Anwender ausgewählt ist, erzeugt wird, sendet die Tasteneingabeeinheit 114 das Tastensignal an den Controller 112. Die Anzeigeeinheit 116 ist als LCD (Liquid Crystal Display), als LED usw. ausgeführt. Unter der Steuerung durch den Controller 112 zeigt die Anzeigeeinheit 116 die Steuerungs- und Eingabedaten der MS 100 an.
Der Speicher 118 speichert ein Steuerprogramm der MS 100 und die erzeugten Steuerdaten entsprechend der Steuerung durch den Controller 112. Die Speichereinheit für die Teilnehmerdaten 120 ist vorzugsweise eine SIM-Karte (Teilnehmeridentitätsmodul-Karte), wie sie im GSM (Global System for Mobile, weltweites System für Mobiltelefonie) verwendet wird, und speichert Informationen der MS 100.
Der Sender 122 empfängt ein vom Controller 112 erzeugtes Signal, führt eine digitale Funkmodulation für das empfangene Signal durch und überträgt ein digitales funkmoduliertes Signal an den Duplexer 124. Der Duplexer 124 sendet ein Funksignal des Senders 122 über eine Antenne. Der Empfänger 126 demoduliert ein Funksignal, das über eine Antenne empfangen wurde und vom Duplexer 124 übertragen wird, und überträgt das demodulierte Signal an den Controller 112. Der Controller 112 steuert die Kommunikation der MS 100 als Antwort auf das demodulierte Signal vom Empfänger 126.
Die Sprachspeichereinheit 130 speichert eine Vielzahl von Sprachnachrichten. Der Sprachprozessor 128 bereitet eine Sprachnachricht, die aus der Sprachspeichereinheit 130 gelesen wird, in einer analogen Form unter der Steuerung des Controllers 112 auf und sendet dann die aufbereitete Sprachnachricht. Ein analoges Sprachsignal, das vom Anwender über ein Mikrophon eingegeben wird, wird in einer Form eines digitalen Signals aufbereitet.
3 zeigt ein Verfahren zur Auswahl eines PLMN, das ein Mobilkommunikationssystem nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in 3 gezeigt wird, sendet die MS 100 ein Standortaktualisierungs-Anforderungssignal, das die MIN- und ESN-Nachrichten enthält, über das BSS 350 an die MSC 400 (S100). Als Antwort auf das Standortaktualisierungs-Anforderungssignal, das die MIN- und ESN-Nachrichten enthält, führt die MSC 400 eine Authentifizierungsprozedur für die MS 100 auf der Basis der Teilnehmer-Authentifizierungsinformationen, die im HLR 600 gespeichert sind, aus (S110). Bei der Ausführung der Authentifizierungsprozedur für die MS 100 ermittelt die MSC 400, ob die MS 100 ein Heimat-Teilnehmer oder ein Gast-Teilnehmer ist.
Wenn die Authentifizierungsprozedur für die MS 100 abgeschlossen ist, sendet die MSC 400 an das HLR 600 geographische Standortinformationen auf einer Karte bezogen auf die MS 100, so dass die geographischen Standortinformationen der MS 100 aktualisiert werden können (S 120). Wenn die geographischen Standortinformationen von der MSC 400 empfangen werden, sendet das HLR 600 ein Freigabe-Anforderungssignal zum Freigeben der Registrierung eines vorherigen Standorts der MS 100 an ein vorheriges MSC/VLR 800, das der MS 100 einen Dienst an einem vorherigen Standort bereitstellt, bevor die MS 100 sich hin zu einem Dienstnetz bewegt, das durch die MSC 400 abgedeckt wird (S130). Wenn das vorherige MSC/VLR 800 das Standortregistrierungsfreigabe-Anforderungssignal empfängt, sendet es ein Standortregistrierungsfreigabe-Antwortsignal an das HLR 600, nachdem die Standortinformationen der MS 100, die in dem VLR registriert sind, gelöscht wurden (S135).
Wenn das HLR 600 das Standortregistrierungsfreigabe-Antwortsignal empfängt, fügt es die gespeicherten Teilnehmerdaten bezogen auf die MS 100 in das VLR 500 ein (S140). Hier umfassen die Teilnehmerdaten die Abonnementdaten bezüglich des Leistungsumfangs, der Identifikation, der Authentifizierung, des Routing, der Anrufbehandlung, des GPRS-Modus (General Packet Radio Services), der Abrechnung, der Teilnehmerüberwachung, der Bedienung und der Wartung. Die Teilnehmerdaten werden klassifiziert in permanente Teilnehmerdaten, die nur durch einen Verwalter geändert werden können, und in temporäre Teilnehmerdaten, die durch den normalen Betrieb eines Systems ge ändert werden können. Das VLR 500 speichert die empfangenen Teilnehmerdaten bezogen auf die MS 100 und sendet dann ein Teilnehmerdateneinfügungs-Antwortsignal an das HLR 600 (S150).
Wenn das HLR 600 das Teilnehmerdateneinfügungs-Antwortsignal empfängt, aktualisiert es die geographischen Standortinformationen der MS 100, die es in dem obigen Schritt S120 empfangen hat, und sendet ein Standortaktualisierungs-Antwortsignal bezogen auf die MS 100 an das VLR 500 (S160). Ferner sendet das HLR 600 an die MSC 400 ein Signal, das die Aktualisierung der Standortinformationen der MS 100 erlaubt, d.h. ein Standortaktualisierungs-Freigabesignal (S170).
Wenn die MSC 400 das Standortaktualisierungs-Freigabesignal empfängt, aktualisiert es die Standortinformationen der MS 100, die es in dem obigen Schritt S100 empfangen hat, im VLR 500 (S175). Wenn die Standortinformationen der MS 100 im VLR 500 aktualisiert sind, sendet die MSC 400 über das BSS 350 ein Standortaktualisierungs-Antwortsignal an die MS 100 (S180). Wenn die MS 100 das Standortaktualisierungs-Antwortsignal empfängt, sendet sie über das BSS 350 ein Standortaktualisierungs-Abschlusssignal an die MSC 400, wobei das Standortaktualisierungs-Abschlusssignal anzeigt, dass das Antwortsignal auf das Standortaktualisierungs-Anforderungssignal, das im Schritt S100 enthalten ist, erfolgreich empfangen worden ist (S190). Zu diesem Zeitpunkt teilt das BSS 350 für die MS 100 die TMSI (Temporary Mobile Station Identity, temporäre Mobilstation-Identität) neu zu, die notwendig ist, um einem neuen Gast-Teilnehmer den Dienst bereitzustellen, und sendet ein TMSI-Neuzuteilungs-Abschlusssignal an die MSC 400 (S210).
Wenn die geographischen Standortinformationen der MS 100 aktualisiert wurden, stellt das HLR 600 einen Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN auf der Basis der aktualisierten geografischen Informationen variabel ein (S220). Wenn das HLR 600 den Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN erzeugt, erhöht es vorzugsweise den Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN und stellt eine Zeitperiode für die Suche nach einem HPLMN auf der Basis der Standortinformationen dort auf einen höheren Wert als einen Schwellenwert ein, wo ein HPLMN oder ein PLMN, das dem HPLMN entspricht, nicht innerhalb einer festgelegten geographischen Umgebung des Standorts der MS 100 existieren. Wenn ein HPLMN oder ein PLMN, das dem HPLMN entspricht, nicht innerhalb einer festgelegten geographischen Umgebung des Standorts der MS 100 existieren, stellt das HLR 600 auf der Basis der Standortinformationen alternativ den Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN, d.h. die Zeitperiode für die Suche nach einem HPLMN, auf „0" ein, so dass die MS 100 den Suchlauf nach dem HPLMN stoppt. Wenn die Standortinformationen der MS 100 als Reaktion auf ein neues Standortaktualisierungs-Anforderungssignal geändert werden, passt das HLR 600 den Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN so an, dass die MS 100 in geeigneter Weise nach dem HPLMN suchen kann.
Wenn andererseits das HPLMN oder das PLMN, das dem HPLMN entspricht, innerhalb einer festgelegten geographischen Umgebung des Standorts der MS 100 existiert, stellt das HLR 600 auf der Basis der Standortinformationen die Zeitperiode für die Suche nach einem HPLMN auf einen kleineren Wert als einen Schwellenwert ein, so dass die MS 100 den Suchlauf nach dem HPLMN oft durchführen kann.
Wenn ein HPLMN oder ein PLMN, das dem HPLMN entspricht, nicht innerhalb einer festgelegten geographischen Umgebung existiert, führt die MS 100 demzufolge einen Suchlauf nach dem HPLMN auf der Basis des eingestellten Werts für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN durch, wobei der Energieverbrauch einer Batterie zum Durchführen des Suchlaufs nach dem HPLMN dadurch reduziert wird. Wenn das HPLMN je nach dem Standort der MS 100 häufig gesucht werden muss, wird die Zeitperiode für die Suche nach einem HPLMN auf einen kleineren Wert als einen Schwellenwert eingestellt, so dass die MS 100 den Suchlauf nach dem HPLMN oft durchführen kann, wobei die Kommunikation dadurch stabiler gemacht wird.
Das HLR 600 sendet den eingestellten Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN an die MS 100 (S230). Wenn das HLR 600 den Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN an die MS 100 sendet, gibt es die Informationen über den eingestellten Wert vorzugsweise unter Anwendung eines OTA-Verfahrens (Over The Air) an die MS 100 weiter.
Demzufolge führt die MS 100 einen Suchlauf nach einem HPLMN auf der Basis der Zeitperiode durch, die entsprechend dem Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN eingestellt wird, der vom HLR 600 empfangen wurde.
Nach der vorliegenden Erfindung stellt ein HLR einen Wert für den Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN ein, der eine Zeitperiode für die Suche nach einem HPLMN auf der Basis der geografischen Informationen einer MS kennzeichnet, die von einer MS während der Standortaktualisierungsprozedur für die MS empfangen wurde, und sendet dann den eingestellten Wert an die MS, die dadurch auf der Basis des eingestellten Werts des Zeitgebers zum wiederholten Abfragen eines HPLMN noch effizienter nach einem HPLMN sucht.
Ferner stellt das HLR dort, wo sich eine MS in einer Dienstumgebung befindet, in der ein Suchlauf nach einem HPLMN oder nach einem PLMN höherer Priorität nach den Standortinformationen der MS nicht durchgeführt werden soll, den Wert für einen Zeitgeber zum wiederholten Abfragen eines HPLMN so ein, dass der Suchlauf nicht funktioniert, wodurch der unnötige Energieverbrauch zu dem Zeitpunkt, zu dem die MS nach einem HPLMN oder nach einem PLMN höherer Priorität sucht, reduziert wird.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für Erklärungszwecke offen gelegt wurden, werden die Kenner der Technik erkennen, dass verschiedene Varianten, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Demzufolge ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern die vorliegende Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Kommunikationssystem zum Auswählen eines öffentlichen Mobilfunknetzes, das umfasst: eine Mobilstation (400), die eine Mobilfunkkennungsnummer-Nachricht, eine ESN (Electronic Serial Number)-Nachricht und ein Standortaktualisierungs-Anforderungssignal sendet, das Standortinformationen zum Registrieren des Standorts der Mobilstation enthält, und das öffentliche Mobilfunknetz (720) auf Basis des Suchperiodenwertes des öffentlichen Mobilfunknetzes entsprechend dem Standortaktualisierungs-Anforderungssignal sucht; ein Mobilvermittlungszentrum (400) zum Durchführen einer Authentifizierungprozedur für die Mobilstation, die das Standortaktualisierungs-Anforderungssignal sendet, und zum Extrahieren der Standortinformationen aus dem Standortaktualisierungs-Anforderungssignal; ein Besucherregister (500) zum Speichern von Teilnehmerdaten der Mobilstation, die von außen bereitgestellt werden, und zum Registrieren eines Standorts der Mobilstation; und ein Heimatregister (600) zum Aktualisieren der von der Mobilvermittlungsstelle (400) extrahierten Standortinformationen der Mobilstation; dadurch gekennzeichnet, dass das Heimatregister (600) so eingerichtet ist, dass es einen Suchperiodenwert zum Zeitpunkt des Suchens nach einem öffentlichen Heimat-Mobilfunknetz oder einem öffentlichen Mobilfunknetz höherer Priorität auf Basis der Standortinformationen der Mobilstation variabel einstellt und den eingestellten Suchperiodenwert zu der Mobilstation sendet.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei das Heimatstandort-Register (600) so eingerichtet ist, dass es den Suchperiodenwert auf einen Wert einstellt, der größer ist als ein eingestellter Schwellenwert, wenn das Heimatregister auf Basis der Standortinformationen bestimmt, dass das öffentliche Heimat-Mobil funknetz und das öffentliche Mobilfunknetz nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren; und wobei das Heimatregister (600) des Weiteren so eingerichtet ist, dass es den Suchperiodenwert auf einen Wert einstellt, der kleiner ist als ein eingestellter Schwellenwert, wenn das Heimatregister auf Basis der Standortinformationen bestimmt, dass wenigstens das öffentliche Heimat-Mobilfunknetz oder das öffentliche Mobilfunknetz in einem vorgegebenen Bereich existiert.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei das Heimatregister (600) so eingerichtet ist, dass es den Suchperiodenwert auf "0" einstellt, wenn das Heimatregister auf Basis der Standortinformationen bestimmt, dass das öffentliche Heimat-Mobilfunknetz und das öffentliche Mobilfunknetz nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei das Heimatstandort-Register (600) so eingerichtet ist, dass es den Suchperiodenwert neu einstellt, wenn die Standortinformationen neu empfangen werden.
Kommunikationssystem nach Anspruch 4, wobei die Standortinformationen geografische Informationen auf einer Karte sind.
Kommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Standortinformationen Breitengrad-Informationen und Längengrad-Informationen umfassen, die mit dem Standort der Mobilstation zusammenhängen.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Teilnehmerdaten Informationen sind, die mit einem entsprechenden Dienstabonnement zusammenhängen, das die Mobilstation verwendet.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Heimatregister (600) so eingerichtet ist, dass es den Periodenwert unter Verwendung eines Over-The-Air-Verfahrens zu der Mobilstation sendet.
Verfahren zum Auswählen eines öffentlichen Mobilfunknetzes (720) in einer Mobilstation (100) unter Verwendung eines Kommunikationssystems, wobei das Kommunikationssystem die Mobilstation, ein Mobilvermittlungszentrum (400), ein Besucherregister (500) und ein Heimatregister (600) enthält und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Senden von Teilnehmer-Identifizierungsinformationen und Authentifizierungsinformationen zum Authentifizieren der Mobilstation (100) gemäß einem Standortaktualisierungs-Anforderungssignal (S100), das von der Mobilstation empfangene Standortinformationen der Mobilstation enthält; b) wenn die Standortinformationen von dem Mobilvermittlungszentrum (400) über eine Authentifizierungsprozedur durch die Mobilvermittlungsstelle empfangen werden, Aktualisieren (S180) der Standortinformationen und Zulassen, dass die Mobilstation (100) ein vorangehendes Besucherregister (800) der Mobilstation anfordert, um zuvor registrierte Standortinformationen freizugeben; c) wenn die zuvor durch das vorangehende Besucherregister (800) registrierten Standortinformationen freigegeben werden, Einsetzen von Teilnehmerdaten für die Mobilstation in das Besucherregister; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren d) variables Einstellen eines Suchperiodenwertes zum Zeitpunkt des Suchens nach einem öffentlichen Heimat-Mobilfunknetz oder einem öffentlichen Mobilfunknetz höherer Priorität auf Basis der Standortinformationen der Mobilstation und Senden des eingestellten Suchperiodenwertes zu der Mobilstation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Schritt d) die folgenden Schritte umfasst: Einstellen des Suchperiodenwertes auf einen Wert, der größer ist als ein eingestellter Schwellenwert, wenn auf Basis der Standortinformationen bestimmt wird, dass das öffentliche Heimat-Mobilfunknetz und das öffentliche Mobilfunknetz nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren; und Einstellen des Suchperiodenwertes auf einen Wert, der kleiner ist als ein eingestellter Schwellenwert, wenn auf Basis der Standortinformationen bestimmt wird, dass wenigstens das öffentliche Heimat-Mobilfunknetz oder das öffentliche Mobilfunknetz in einem vorgegebenen Bereich exisitiert.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Schritt d) den folgenden Schritt umfasst: Einstellen des Suchperiodenwertes auf "0", wenn auf Basis der Standortinformationen bestimmt wird, dass das öffentliche Heimat-Funkmobilnetz und das öffentliche Funkmobilnetz nicht in einem vorgegebenen Bereich existieren.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei Schritt d) den folgenden Schritt umfasst: erneutes Einstellen des Suchperiodenwertes, wenn die Standortinformationen erneut empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Standortinformationen geografische Informationen auf einer Karte sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Standortinformationen Breitengrad-Informationen und Längengrad-Informationen umfassen, die mit dem Standort der Mobilstation zusammenhängen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Teilnehmerdaten Informationen sind, die mit einem entsprechenden Dienstabonnement zusammenhängen, das die Mobilstation verwendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei Schritt d) den folgenden Schritt umfasst: Senden des Periodenwertes zu der Mobilstation unter Verwendung eines Over-The-Air-Verfahrens.