DE602004010425T2 - Netzwerkauswahlverfahren und Gerät mit Heimnetzwerk Priorisierung nach einer Netzwerksignalrückgewinnung oder nach dem einschalten - Google Patents

Netzwerkauswahlverfahren und Gerät mit Heimnetzwerk Priorisierung nach einer Netzwerksignalrückgewinnung oder nach dem einschalten Download PDF

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Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil bzw. Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung 60/519,514, eingereicht am 12. November 2003, mit dem Titel "Network Selection Methods And Apparatus with Home Network Prioritization After Recovery From Out-Of-Coverage Conditions".
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen mobile Stationen und durch sie eingesetzte Netzwerkauswahlverfahren.
  • Stand der Technik
  • Eine mobile Kommunikationsvorrichtung, wie eine zelluläre mobile Station, kann in der Lage sein, Telefonanrufe durchzuführen und zu empfangen und/oder Daten über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk zu senden und zu empfangen. Bevor sie in der Lage ist, dies zu tun, wählt die mobile Station eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken, die in ihrem geographischen Abdeckungsbereich verfügbar sind, aus und registriert sich dort. Nach dem Registrieren beim ausgewählten Netzwerk arbeitet die mobile Station in einem Ruhemodus, in dem sie auf einem bestimmten drahtlosen Kommunikationskanal des Netzwerkes "lagert", um für Anrufe oder Nachrichten zu überwachen. "Netzwerkauswahl" ist der besondere Vorgang, der von der mobilen Station ausgeführt wird, um das eine Kommunikationsnetzwerk auszuwählen, über das zu registrieren und zu arbeiten ist.
  • Betriebs- und Netzwerkauswahlschemata für zelluläre Telefonie sind in Standard-Spezifikationen dokumentiert, die das Verhalten von zellulären mobilen Stationen und zugehörigen Systemen leiten. Ein wohlbekannter zellulärer Standard ist Standard des globalen Systems für Mobilfunkkommunikationen (Global System for Mobile Communications (GSM). GSM 03.22/European Technical Standards Institute (ETSI) TX 100 930, Technical Specification (TS) 23.122 aus dem Partnerschaftsprojekt der dritten Generation (3rd Generation Partnership Project) (3GPP) und weitere verwandte Standardspezifikationen beschreiben viele Einzelheiten von zellulärem Betrieb und Netzwerkauswahl. Diese Druckschriften beschreiben, wie sich eine mobile Station verhält, wenn sie sich bewegt und zwischen verschiedenen Regionen und Ländern wandert, um eine Abdeckung mit Netzwerken (auch als Public Land Mobile-Netzwerke oder PLMNs bezeichnet) aufrechtzuerhalten, hauptsächlich für den Zweck der Bereitstellung von durchgehendem Telefondienst.
  • Herkömmlicherweise führt eine mobile Station eine Netzwerkauswahl aus, indem sie anfangs abtastet, um alle verfügbaren Kommunikationsnetzwerke in ihrem umgebenden Abdeckungsbereich zu identifizieren. Jedes Netzwerk wird durch ein Paar aus Mobile Country Code (MCC) und Mobile Network Code (MNC) identifiziert. Wenn das "Heim-Netzwerk" ("home network") (HPLMN) der mobilen Station verfügbar ist, wählt normalerweise die mobile Station das Heim-Netzwerk aus und arbeitet damit. Wenn das HPLMN nicht verfügbar ist, wählt die mobile Station normalerweise das Kommunikationsnetzwerk mit der höchsten Priorität in einer im Speicher der mobilen Station gespeicherten bevorzugten Netzwerkliste aus und arbeitet damit. Es kann mehrere bevorzugte Netzwerklisten geben, die gewöhnlich als bevorzugte PLMN-Listen (PPLMN-Listen) bezeichnet werden, die auf einer Teilnehmeridentitätsmodul (SIM)-Karte der mobilen Station gespeichert sind. Beispielsweise können die PPLMN-Listen eine benutzerkontrollierte (user-controlled) PPLMN-Liste (U-PPLMN-Liste) oder eine betreiberkontrollierte (operator-controlled) PLMN-Liste (O-PPLMN-Liste) umfassen. Das oben beschriebene Netzwerk-Auswahlverfahren wird üblicherweise als "automatisches" Netzwerk-Auswahlverfahren bezeichnet. Als Alternative zu diesem automatischen Auswahlverfahren kann ein Endbenutzer der mobilen Station mit der Möglichkeit versorgt sein, aus einer Vielzahl von verzeichneten verfügbaren Netzwerken, die auf der mobilen Vorrichtung sichtbar angezeigt werden, von Hand auszuwählen. Dieses herkömmliche Netzwerk-Auswahlverfahren kann als "manuelles" Netzwerkauswahlverfahren bezeichnet werden.
  • Es bestehen einige Probleme bei herkömmlichen Netzwerk-Auswahltechniken für eine mobile Station, insbesondere bezüglich des Betriebs mit dem HPLMN. Nach dem Wiedergewinnen aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung arbeitet die mobile Station, um das PLMN auszuwählen, bei dem sie sich gerade vorher registriert hatte (previously registered) (d. h. ihr "RPLMN"). Wenn das RPLMN nicht verfügbar ist, führt die mobile Station eine Abtastung aus, um ein PLMN zu identifizieren und auszuwählen, das das HPLMN sein kann. Die Spezifikationen gehen jedoch nicht klar und spezifisch die Situation an, in der das RPLMN nicht das HPLMN der mobilen Station ist. Wenn das RPLMN nicht das HPLMN ist und das das HPLMN nach der Wiedergewinnung aus der Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung verfügbar ist, wird spezifiziert, dass die mobile Station bei Wiedergewinnung auf die Auswahl des Nicht-Heim-RPLMN (falls verfügbar) beschränkt ist. Ein solcher herkömmlicher Betrieb ist in ETSI specs 3.22/23.122 beschrieben. Ähnliche Probleme bestehen, wenn die mobile Station ausgeschaltet wird, während sie mit dem RPLMN arbeitet, und nachfolgend wieder eingeschaltet wird. In einer verwandten Frage spezifizieren die Standards, dass wenn das letzte RPLMN nicht verfügbar ist, während sich die mobile Station im "manuellen" Modus befindet, die mobile Station auf irgendeinem Netzwerk lagern soll, das einen Notfall-Dienst bereitstellt. Dieses ausgewählte Netzwerk ist vielleicht nicht das optimale Netzwerk, mit dem zu arbeiten ist, insbesondere beispielsweise wenn das Heim-Netzwerk verfügbar ist.
  • In dem US-Patent 6,223,042 für Raffet sind intelligente Roaming-Techniken offenbart, bei denen eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung einen bevorzugten Diensteanbieter in einer Umgebung mit mehren Diensteanbietern unter Verwendung eines Suchplans basierend auf Informationen identifiziert, die durch das drahtlose Kommunikationsnetzwerk gesammelt werden. Im Hintergrund dieses Patents ist beschrieben, dass Suchprotokolle normalerweise von drahtlosen Vorrichtungen beim Einschalten eingesetzt werden, um nach einer Frequenz zu suchen, die dem Diensteanbieter des Teilnehmers und sonstigen Partnern des Diensteanbieters des Teilnehmers zugewiesen ist. Wie früher oben beschrieben, beschreiben GSM-Spezifikationen eine herkömmliche PLMN-Auswahl für GSM-Systeme; siehe insbesondere "European digital cellular telecommunications system (Phase 2);. Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode (GSM 03.22)," ETS 300 535 ETSI Standards, European Telecommunications Standards Institute, Sophia-Antipolis, Frankreich, Bd. SMG3, XP014013589, ISSN: 0000-0001.
  • Folglich gibt es einen sich ergebenden Bedarf für Netzwerk-Auswahlverfahren und Vorrichtungen, die die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik überwinden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Netzwerk-Auswahlverfahren und Vorrichtungen mit Heim-Netzwerkpriorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten wie in den unabhängigen Ansprüchen 1, 7, 13, 18, 23, 28 offenbart.
  • In einem veranschaulichenden Beispiel, das eine "automatische" Netzwerk-Auswahl einschließt, wählt eine mobile Station ein Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk aus und arbeitet damit. Die mobile Station erfährt dann eine Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung (oder eine Abschaltbedingung), aber gewinnt nachfolgend wieder eine Signalabdeckung (oder wird wieder eingeschal tet). Als Antwort darauf tastet die mobile Station ab, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in ihrem Abdeckungsbereich zu identifizieren. Wenn ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel HPLMN) als verfügbar identifiziert wird, dann wählt die mobile Station das Heim-Kommunikationsnetzwerk aus und arbeitet damit. Andernfalls, wenn das vorherige Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel RPLMN) als verfügbar identifiziert wird, setzt die mobile Station den Betrieb mit dem vorherigen Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk fort.
  • In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel, das eine "manuelle" Netzwerk-Auswahl einschließt, wird eine Benutzereingabe von einer Benutzerschnittstelle zum manuellen Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes, mit dem die mobile Station arbeiten wird, empfangen. Nach dem Wiedergewinnen einer Netzwerkesignalabdeckung aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung oder nach dem Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand, tastet die mobile Station ab, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren. Wenn das vorher manuell ausgewählte Netzwerk (zum Beispiel das RPLMN) verfügbar ist, aber das Heim-Netzwerk nicht verfügbar ist, wie durch das Abtasten identifiziert, dann arbeitet die mobile Station mit dem vorher manuell ausgewählten Netzwerk weiter. Wenn jedoch ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel HPLMN) durch das Abtasten als Verfügbar identifiziert wird, bewirkt die mobile Station, dass eine visuelle Eingabeaufforderung für eine manuelle Auswahl des Heim-Netzwerkes angezeigt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es werden nun als Beispiel Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems ist, das eine mobile Station zum Kommunizieren in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk umfasst,
  • 2 ein ausführliches Beispiel einer mobilen Station zur Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk ist,
  • 3 eine besondere Struktur eines Systems zum Kommunizieren mit einer mobilen Station ist,
  • 4 eine Darstellung einer mobilen Station ist, die gegenwärtig bei einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk registriert ist und über es kommuniziert, während ihr Heim-Netzwerk zur Verfügung gestellt wird,
  • 5 ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes gemäß gegenwärtigen Standards ist,
  • 6 ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur "automatischen" Auswahl eines Kommunikationsnetzwerkes mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten ist, und
  • 7 ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur "manuellen" Auswahl eines Kommunikationsnetzwerkes mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten ist.
  • Beste Art zur Durchführung der Erfindung
  • Es werden hier Netzwerk-Auswahlverfahren und Vorrichtungen mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten beschrieben. In einem veranschaulichenden Beispiel, das eine "automatische" Netzwerk-Auswahl einschließt, wählt eine mobile Station ein Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk aus und arbeitet damit. Die mobile Sta tion erfährt dann eine Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung (oder eine Abschaltbedingung), aber gewinnt nachfolgend wieder eine Signalabdeckung (oder wird wieder eingeschaltet). Als Antwort darauf tastet die mobile Station ab, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in ihrem Abdeckungsbereich zu identifizieren. Wenn ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel HPLMN) als verfügbar identifiziert wird, dann wählt die mobile Station das Heim-Kommunikationsnetzwerk aus und arbeitet damit. Andernfalls, wenn das vorherige Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel RPLMN) als verfügbar identifiziert wird, setzt die mobile Station den Betrieb mit dem vorherigen Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk fort. In einem weiteren veranschaulichenden Beispiel, das eine "manuelle" Netzwerk-Auswahl einschließt, wird eine Benutzereingabe von einer Benutzerschnittstelle zum manuellen Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes, mit dem die mobile Station arbeiten wird, empfangen. Nach dem Wiedergewinnen einer Netzwerkesignalabdeckung aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung oder nach dem Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand, tastet die mobile Station ab, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren. Wenn das vorher manuell ausgewählte Netzwerk (zum Beispiel das RPLMN) verfügbar ist, aber das Heim-Netzwerk nicht verfügbar ist, wie durch das Abtasten identifiziert, dann arbeitet die mobile Station mit dem vorher manuell ausgewählten Netzwerk weiter. Wenn jedoch ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel HPLMN) durch das Abtasten als Verfügbar identifiziert wird, bewirkt die mobile Station, dass eine visuelle Eingabeaufforderung für eine manuelle Auswahl des Heim-Netzwerkes angezeigt wird.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems 100, das eine mobile Station 102 umfasst, die über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk 104 kommuniziert. Die mobile Station 102 umfasst vorzugsweise eine visuelle Anzeige 112, eine Tastatur 114 und vielleicht eine oder mehrere zusätzliche Benutzerschnittstellen (user interfaces) (UI) 116, die jeweils mit einer Steuerungseinrichtung 106 verbunden sind. Die Steuerungseinrichtung 106 ist auch mit einer Funkfrequenz (radio frequency) (RF)-Transceiverschaltung bzw. Sender-Empfänger-Schaltung 108 und einer Antenne 110 verbunden.
  • Bei den meisten Modem-Kommunikationseinrichtungen ist die Steuerungseinrichtung 106 in einer Zentraleinheit (central processing unit) (CPU) verkörpert, die eine Betriebssystemsoftware in einer Speicherkomponente (nicht gezeigt) laufen lässt. Die Steuerungseinrichtung 106 steuert normalerweise den Gesamtbetrieb der mobilen Vorrichtung 102, während die mit Kommunikationsfunktionen verbundenen Signalverarbeitungsoperationen typischerweise in der RF-Transceiverschaltung 108 ausgeführt werden. Die Steuerungseinrichtung 106 verbindet sich mit der Vorrichtungsanzeige 112, um empfangene Informationen, gespeicherte Informationen, Benutzereingaben und dergleichen anzuzeigen. Die Tastatur 114, die eine Tastatur vom Telefontyp oder eine vollständige alphanumerische Tastatur sein kann, ist normalerweise bereitgestellt, um Daten zum Speichern in der mobilen Station 102, Informationen zur Übertragung zum Netz 104, eine Telefonnummer, um einen Telefonanruf zu platzieren, auf der mobilen Station 102 auszuführende Befehle und möglicherweise weitere oder andere Benutzereingaben einzugeben.
  • Die mobile Station 102 sendet Kommunikationssignale zum und empfängt Kommunikationssignale vom Netzwerk 104 über eine drahtlose Verbindung über die Antenne 110. Die RF-Transceiverschaltung 108 führt Funktionen ähnlich jenen der Basisstation 120 aus, einschließlich beispielsweise einer Modulation/Demodulation und möglicherweise einem Codieren/Decodieren und einem Verschlüsseln/Entschlüsseln. Es wird auch ins Auge gefasst, dass die RF-Transceiverschaltung 108 bestimmte Funktionen zusätzlich zu denen, die von der Basisstation 120 ausgeführt werden, ausführen kann. Für Fachleute auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass die RF-Transceiverschaltung 108 auf (ein) bestimmte(s) drahtloses(n) Netzwerk oder Netzwerke ausgelegt ist, in welchem/welchen die mobile Station 102 arbeiten soll. Wenn die mobile Station 102 vollständig betriebsfähig ist, wird typischerweise ein RF-Sender der RF-Transceiverschaltung 108 nur eingetastet oder eingeschaltet, wenn er zum Netzwerk sendet, und wird er ansonsten ausgeschaltet, um Ressourcen zu sparen. Ein solcher unterbrochener Betrieb eines Senders hat eine dramatische Wirkung auf den Energieverbrauch der mobilen Station 102. Ebenso wird typischerweise ein RF-Empfänger der RF-Transceiverschaltung 108 periodisch ausgeschaltet, um Leistung zu sparen, bis er benötigt wird, während bestimmter Zeitdauern Signale oder Informationen (wenn überhaupt) zu empfangen.
  • Die mobile Station 102 umfasst eine Batterieschnittstelle 134 zum Aufnehmen einer oder mehrerer wiederaufladbarer Batterien 132. Wenn die mobile Station 102 vom Endbenutzer eingeschaltet wird (beispielsweise bei Tastatur 114), stellt die Batterie 132 elektrische Energie für die (meiste, wenn nicht für die gesamte) elektrische Schaltung in der mobilen Station 102 bereit. Die Batterieschnittstelle 134 sorgt sowohl für eine mechanische als auch elektrische Verbindung für die Batterie 132. Die Batterieschnittstelle 134 ist mit einer Regeleinrichtung 136 verbunden, die die Leistung für die Vorrichtung reguliert. Wenn die mobile Station 102 vom Endbenutzer ausgeschaltet wird, um die mobile Station 102 in eine ausgeschalteten Zustand zu versetzen, wird die elektrische Energie für die meisten Schaltungen (zum Beispiel wenigstens für den RF-Transceiver 108) unterbrochen.
  • Die mobile Station 102 kann aus einer einzigen Einheit bestehen, wie einer Datenkommunikationsvorrichtung, einem Mobiltelefon, einer Kommunikationsvorrichtung mit Mehrfachfunktion mit Daten- und Sprachkommunikationsfähigkeiten, einem persönlichen digitalen Assistenten (personal digital manager) (PDA), der für drahtlose Kommunikation freigegeben ist, oder einem Computer, der ein internes Modem einschließt. Alternativ kann die mobile Station 102 eine Einheit mit mehreren Modulen sein, die eine Vielzahl von getrennten Komponenten umfasst, ein schließlich eines Computers oder einer weiteren mit einem drahtlosen Modem verbundenen Einrichtung, aber keineswegs darauf beschränkt. Insbesondere können beispielsweise bei dem Blockdiagramm der mobilen Station von 1 die RF-Transceiverschaltung 108 und Antenne 110 als Funkmodemeinheit implementiert sein, die in einen Anschluss an einem Laptop-Computer eingesetzt werden kann. In diesem Fall würde der Laptop-Computer eine Anzeige 112, eine Tastatur 114, eine oder mehrere zusätzliche UIs 116 und eine Steuerungseinrichtung 106 umfassen, die als die CPU des Computers verkörpert ist. Es wird auch ins Auge gefasst, dass ein Computer oder eine weitere Ausrüstung, die normalerweise nicht zu einer drahtlosen Kommunikation fähig ist, dafür ausgelegt sein kann, sich mit der RF-Transceiverschaltung 108 und der Antenne 110 einer Einrichtung aus einer einzigen Einheit, wie einer der oben beschriebenen, zu verbinden und wirksam die Kontrolle darüber zu übernehmen. Eine solche mobile Station 102 kann eine speziellere Implementierung aufweisen, wie später in Verbindung mit der mobilen Station 200 von 2 beschrieben.
  • Die mobile Station 102 arbeitet unter Verwendung eines Teilnehmeridentitätsmoduls (Subscriber Identity Modul) (SIM) 140, das mit der mobilen Station 102 an einer SIM-Schnittstelle 142 verbunden oder in sie eingesetzt ist. Das SIM 140 ist eine Art herkömmliche "Smart Card", die verwendet wird, um unter anderem einen Endbenutzer (oder Abonnenten) der mobilen Station 102 zu identifizieren und die Vorrichtung zu personalisieren. Ohne das SIM 140 ist das mobile Endgerät für die Kommunikation über das drahtlose Netz 104 nicht vollständig funktionsfähig. Durch Einsetzen des SIM 140 in das mobile Endgerät kann ein Endbenutzer Zugang zu irgendeinem oder allen seiner/ihrer abonnierten Dienste haben. Um den Abonnenten zu identifizieren, enthält das SIM 140 einige Benutzerparameter, wie eine internationale Teilnehmerkennung (International Mobile Subscriber Identity) (IMSI), sowie eine bevorzugte Netzwerkliste. Außerdem ist das SIM 140 typischerweise durch eine persönliche Identifikationsnummer (Personal Identification Number) (PIN) aus vier Ziffern geschützt, die darin gespeichert und nur dem Endbenutzer bekannt ist. Ein Vorteil der Verwendung eines SIM 140 ist, dass Endbenutzer nicht notwendigerweise durch ein einziges physikalisches mobiles Endgerät gebunden sind. Typischerweise ist das einzige Element, das ein mobiles Endgerät personalisiert, ein SIM. Daher kann der Benutzer auf abonnierte Dienste unter Verwendung fast jeden mobilen Endgeräts zugreifen, das dafür ausgestattet ist, mit dem SIM 140 des Benutzers zu arbeiten. Das SIM 140 umfasst im Allgemeinen einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Information. Das SIM 140 und seine Verbindungsstandards sind gut bekannt. Zur Verbindung mit einer Standard-GSM-Vorrichtung mit SIM-Schnittstelle 142 hat ein herkömmliches SIM 140 sechs (6) Verbindungen.
  • Die mobile Station 102 kommuniziert in und über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk 104. In der Ausführungsform von 1 ist das drahtlose Netzwerk 104 in Übereinstimmung mit einem Globalen System für Mobilfunkkommunikation (Global Systems for Mobile) (GMS) und General Packet Radio Service (GPRS) konfiguriert. Das drahtlose Netzwerk 104 umfasst eine Basisstation 120 mit einem zugehörigen Antennenturm 118, eine Mobilvermittlungsstelle (Mobile Switching Center) (MSC) 122, ein Heimatregister (Home Location Register) (HLR) 132, einen Unterstützungsknoten (Support Node) (SGSN) 126 für den versorgenden General Packet Radio Service (Serving General Packet Radio Service) (GPRS) und einen Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (Gateway GPRS Support Node) (GGSN) 128. Die MSC 122 ist mit der Basisstation 120 und mit einem Bodennetzwerk, wie dem öffentlichen Fernsprechnetz (Public Switched Telephone Network) (PSTN) 124, verbunden. Der SGSN 126 ist mit der Basisstation 120 und mit dem GGSN 128 verbunden, der wiederum mit einem öffentlichen oder privaten Datennetzwerk 130 (wie dem Internet) verbunden ist. Das HLR 132 ist mit der MSC 122 und dem SGSN 126 verbunden.
  • Die Basisstation 120, einschließlich ihrer zugehörigen Steue rungseinrichtung und des Antennenturms 118, stellt eine drahtlose Netzwerkabdeckung für einen bestimmten Abdeckungsbereich bereit, der gewöhnlich als eine "Zelle" bezeichnet wird. Die Basisstation 120 überträgt Kommunikationssignale zu und empfängt Kommunikationssignale von mobilen Stationen in ihrer Zelle über die den Antennenturm 118. Die Basisstation 120 führt normalerweise solche Funktionen wie eine Modulation und möglicherweise eine Codierung und/oder eine Verschlüsselung von Signalen aus, die zur mobilen Station 102 in Übereinstimmung mit besonderen, normalerweise vorbestimmten Kommunikationsprotokollen und Parametern unter Kontrolle ihrer Steuerungseinrichtung übertragen werden sollen. Die Basisstation 120 demoduliert und decodiert möglicherweise und entschlüsselt, wenn nötig, ebenfalls jegliche Kommunikationssignale, die von der mobilen Station 102 in ihrer Zelle empfangen werden. Kommunikationsprotokolle und -parameter können zwischen verschiedenen Netzwerken variieren. Beispielsweise kann ein Netzwerk ein anderes Modulationsschema einsetzen und bei anderen Frequenzen arbeiten, als andere Netzwerke.
  • Die im Kommunikationssystem 100 von 1 gezeigte drahtlose Verbindung stellt eine oder mehrere verschiedene Kanäle, typischerweise verschiedene Funkfrequenz (radio frequency) (RF)-Kanäle, und zugehörige Protokolle dar, die zwischen dem drahtlosen Netzwerk 104 und der mobilen Station 102 verwendet werden. Ein RF-Kanal ist eine begrenzte Ressource, mit der sparsam umgegangen werden muss, typischerweise auf Grund von Einschränkungen in der Gesamtbandbreite und einer begrenzten Batterieenergie der mobilen Station 102. Fachleute auf dem Gebiet sehen ein, dass ein drahtloses Netzwerk in der tatsächlichen Praxis abhängig von der gewünschten Gesamtausdehnung der Netzwerkabdeckung hunderte von Zellen umfassen kann, die jeweils von einer eigenen Basisstation 120 und Transceiver versorgt werden. Alle Basisstationssteuerungseinrichtungen und Basisstationen können durch mehrfache Umschalter und Router (nicht gezeigt) verbunden sein, die durch mehrfache Netzwerkesteuerungseinrichtungen gesteuert werden.
  • Für alle mobilen Stationen 102, die bei einem Netzwerkbetreiber registriert sind, sind dauerhafte Daten (wie ein Benutzerprofil für die mobile Station 102) sowie temporäre Daten (wie ein aktueller Ort der mobilen Station 102) im HLR 132 gespeichert. Im Falle eines Sprachanrufs zur mobilen Station 102 wird das HLR 132 befragt, um den aktuellen Ort der mobilen Station 102 zu ermitteln. Ein Besucherregister (Visitor Location Register) (VLR) der MSC 122 ist für eine Gruppe von Ortsbereichen verantwortlich und speichert die Daten jener mobilen Stationen, die sich aktuell in seinem Verantwortlichkeitsbereich befinden. Dies umfasst Teile der permanenten Daten von mobilen Stationen, die für schnelleren Zugriff vom HLR 132 zum VLR übertragen werden. Das VLR der MSC 122 kann jedoch auch lokale Daten zuweisen und speichern, wie temporäre Identifikationen. Wahlfrei kann das VLR der MSC 122 für eine effizientere Koordination von GPRS- und Nicht-GPRS-Diensten und -Funktionalität (zum Beispiel Paging für leitungsvermittelte Anrufe, die effizienter über SGSN 126 ausgeführt werden können, und kombinierte GPRS- und Nicht-GPRS-Ortsaktualisierungen) verbessert werden.
  • Da er Teil des GPRS-Netzwerkes ist, befindet sich der versorgende GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) 126 auf dem gleichen hierarchischen Niveau wie die MSC 122 und verfolgt die einzelnen Orte der mobilen Stationen. Der SGSN 126 führt auch Sicherheitsfunktionen und Zugangssteuerung aus. Der Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) 128 stellt ein Zusammenwirken mit externen paketvermittelten Netzen bereit und ist über ein IP-basiertes GPRS-Backbone-Netz mit SGSNs (wie SGSN 126) verbunden. Der SGSN 126 führt Authentisierungs- und Chiffre-Festsetzungprozeduren bereit, die auf den gleichen Algorithmen, Schlüsseln und Kriterien basieren, wie beim bestehenden GSM. Im herkömmlichen Betrieb kann die Zellenauswahl von der mobilen Station 102 oder von der Basisstation 120 autonom ausgeführt werden, die die mobile Station 102 anweist, eine bestimmte Zelle auszuwählen. Die mobile Station 102 informiert das drahtlose Netzwerk 104, wenn es eine weitere Zelle oder Gruppe von Zellen erneut auswählt, die als Routingbereich bekannt ist.
  • Um auf GPRS-Dienste zuzugreifen, macht die mobile Station 102 zuerst dem drahtlosen Netzwerk 104 ihre Gegenwart bekannt, indem sie ausführt, was als GPRS-"Anmeldung" bekannt ist. Diese Operation baut eine logische Verbindung zwischen der mobilen Station 102 und dem SGSN 126 auf und macht die mobile Station 102 verfügbar, um beispielsweise Seiten über den SGSN, Meldungen über eingehende Daten oder SMS-Nachrichten über GPRS zu empfangen. Um GPRS-Daten zu senden und zu empfangen, wirkt die mobile Station 102 beim Aktivieren der Paketdatenadresse mit, die sie verwenden will. Dieser Vorgang macht die mobile Station 102 dem GGSN 128 bekannt; danach kann das Zusammenwirken mit externen Datennetzen beginnen. Es können Benutzerdaten zwischen der mobilen Station 102 und den externen Datennetzwerken unter Verwendung beispielsweise einer Kapselung und eines Durchtunnelns transparent übertragen werden Datenpakete werden mit GPRS-spezifischer Protokollinformation ausgestattet und zwischen der mobilen Station 102 und dem GGSN 128 übertragen.
  • Wie aus dem obigen offensichtlich ist, umfasst das drahtlose Netzwerk feste Netzwerkkomponenten, einschließlich RF-Transceivern, Verstärkern, Basisstationssteuerungseinrichtungen, Netzwerk-Servern und mit dem Netzwerk verbundenen Servern. Fachleute auf dem Gebiet werden einsehen, dass das drahtlose Netzwerk mit weiteren Systemen verbunden sein kann, die möglicherweise weitere Netzwerke umfassen, in 1 nicht ausdrücklich gezeigt. Ein Netzwerk überträgt normalerweise zumindest irgendeine Art von Seitenverwaltungs- und Systeminformationen auf fortlaufender Basis, selbst wenn keine eigentlichen Paketdaten ausgetauscht werden. Obwohl das Netzwerk aus vielen Teilen besteht, arbeiten diese Teile alle zusammen, um zu bestimmten Verhaltensweisen bei der drahtlosen Verbindung zu führen.
  • 2 ist ein ausführliches Blockdiagramm einer bevorzugten mobilen Kommunikationsvorrichtung, einer mobilen Station 200. Die mobile Station 200 ist vorzugsweise eine Zwei-Wege-Kommunikationsvorrichtung mit Sprach- und Datenkommunikationsfähigkeiten, einschließlich der Fähigkeit, mit weiteren Computersystemen zu kommunizieren. Abhängig von der durch die mobile Station 200 bereitgestellten Funktionalität kann sie als Datennachrichtenübermittlungseinrichtung, Zwei-Wege-Pager, Mobiltelefon mit Datennachrichtenübermittlungsfähigkeiten, drahtloses Internet-Gerät oder Datenkommunikationsvorrichtung (mit oder ohne Telefoniefähigkeiten) bezeichnet werden.
  • Wenn die mobile Station 200 zur Zwei-Wege-Kommunikation in der Lage ist, schließt sie normalerweise ein Kommunikationsuntersystem 211 ein, das einen Empfänger 212, einen Sender 214 und zugehörige Komponenten, wie eines oder mehrere (vorzugsweise eingebettete oder interne) Antennenelemente 216 und 218, lokale Oszillatoren (local oscillators) (LOs) 213 und ein Verarbeitungsmodul, wie einen Digitalsignalprozessor (digital signal processor) (DSP) 220, umfasst. Das Kommunikationsuntersystem 211 ist analog zur RF-Transceiverschaltung 108 und Antenne 110, die in 1 gezeigt sind. Wie für Fachleute auf dem Gebiet der Kommunikationen offensichtlich ist, hängt die besondere Ausgestaltung des Kommunikationsuntersystems 211 vom Kommunikationsnetzwerk ab, in dem die mobile Station 200 arbeiten soll.
  • Netzwerkzugangsanforderungen variieren ebenfalls abhängig von der Art des verwendeten Netzwerkes. Bei GPRS-Netzwerken ist beispielsweise der Netzwerkzugriff mit einem Teilnehmer oder Benutzer der mobilen Station 200 verbunden. Eine GPRS-Vorrichtung erfordert daher ein Teilnehmeridentitätsmodul, gewöhnlich als ein "SIM" 262 bezeichnet, um auf dem GPRS-Netzwerk zu arbeiten. Ohne ein solches in eine SIM-Schnittstelle 264 eingesetztes SIM 262 ist eine GPRS-Vorrichtung nicht völlig funktionsfähig. Lokale oder Nicht- Netzwerk-Kommunikationsfunktionen (falls vorhanden) können betriebsbereit sein, aber die mobile Station 200 ist nicht in der Lage, irgendwelche Funktionen auszuführen, die Kommunikationen über das Netzwerk einschließen. Das SIM 262 umfasst jene Merkmale, die Verbindung mit 1 beschrieben sind.
  • Die mobile Station 200 arbeitet zu irgendeiner gegebenen Zeit in Verbindung mit einer von einer Vielzahl von Basisstationen 202, die zu demselben oder verschiedenen Netzwerken gehören. Die mobile Station 200 kann Kommunikationssignale mit dem ausgewählten Netzwerk senden und empfangen, nachdem erforderliche Netzwerkregistrierungs- oder -aktivierungsprozeduren abgeschlossen wurden. Die Netzwerkauswahl der vorliegenden Erfindung ist in Bezug auf 6 bis 7 unten beschrieben. Von der Antenne 216 über das Netzwerk empfangene Signale werden dem Empfänger 212 eingegeben, der solche gewöhnlichen Empfängerfunktionen ausführen kann, wie eine Signalverstärkung, eine Frequenz-Abwärtswandlung, eine Filterung, eine Kanalauswahl und dergleichen, und in dem in 2 gezeigten Beispiel eine Analog/Digital (A/D)-Wandlung. Eine A/D-Wandlung eines empfangenen Signals gestattet, dass komplexere Kommunikationsfunktionen, wie eine Demodulation und ein Decodieren, im DSP 220 ausgeführt werden. In ähnlicher Weise werden zu übertragende Signale verarbeitet, einschließlich beispielsweise einer Modulation und einer Codierung durch den DSP 220. Diese vom DSP verarbeiteten Signale werden dem Sender 214 zu einer Digital/Analog (D/A)-Wandlung, einer Frequenz-Aufwärtswandlung, einer Filterung, einer Verstärkung und einer Übertragung über das Kommunikationsnetzwerk über Antenne 218, eingegeben. Der DSP 220 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale, sondern sorgt auch für die Empfänger- und Sendersteuerung. Beispielsweise können die auf Kommunikationssignale im Empfänger 212 und Sender 214 angewandten Verstärkungen über automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen, die im DSP 220 implementiert sind, adaptiv gesteuert werden.
  • Die mobile Station 200 umfasst einen Mikroprozessor 238 (der eine Implementierung der Steuerungseinrichtung 106 von 1 ist), der den Gesamtbetrieb der mobilen Station 200 steuert. Kommunikationsfunktionen einschließlich wenigstens Daten- und Sprachkommunikationen, werden über das Kommunikationsuntersystem 211 ausgeführt. Der Mikroprozessor 238 wirkt auch mit zusätzlichen Geräteuntersystemen, wie einer Anzeige 222, einem Flash-Speicher 224, einem Direktzugriffsspeicher (random access memory) (RAM) 226, Hilfs-Eingabe/Ausgabe (input/output (I/O)-Untersystemen 228, einem seriellem Anschluss 230, einer Tastatur 232, einem Lautsprecher 234, einem Mikrofon 236, einem kurzreichweitigen Kommunikationsuntersystem 240 und irgendwelchen weiteren Vorrichtungsuntersystemen zusammen, die allgemein mit 242 bezeichnet sind. Daten- und Steuerleitungen 260 erstrecken sich zwischen der SIM-Schnittstelle 254 und dem Mikroprozessor 238 zum Kommunizieren von Daten dazwischen und zur Steuerung. Einige der in 2 gezeigten Untersysteme führen mit der Kommunikation verbundene Funktionen aus, während weitere Untersysteme "residente" oder Funktionen auf der Vorrichtung bereitstellen können. Insbesondere können einige Untersysteme, wie beispielsweise die Tastatur 232 und die Anzeige 222, sowohl für mit der Kommunikation zusammenhängende Funktionen, wie Eingeben einer Textnachricht zur Übertragung über ein Kommunikationsnetzwerk, als auch vorrichtungsresidente Funktionen verwendet werden, wie einen Rechner oder eine Aufgabenliste. Vom Mikroprozessor 238 verwendete Betriebssystemsoftware ist vorzugsweise in einem Permanentspeicher gespeichert, wie einen Flash-Speicher 224, der alternativ ein Festwertspeicher (read-only memory) (ROM) oder ein ähnliches Speicherelement (nicht gezeigt) sein kann. Fachleute auf dem Gebiet werden einsehen, dass das Betriebssystem, spezielle Geräteanwendungen oder Teile davon vorübergehend in einen flüchtigen Speicher, wie einen RAM 226, geladen werden können.
  • Der Mikroprozessor 238 ermöglicht zusätzlich zu seinen Betriebssystemfunktionen vorzugsweise die Ausführung von Softwareanwendungen auf der mobilen Station 200. Ein vorherbestimmter Satz von Anwendungen, die grundlegende Geräteopera tionen steuern, einschließlich wenigstens Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen (wie ein Netzwerk-Auswahl-Schema), werden normalerweise während der Herstellung auf der mobilen Station 200 installiert. Eine bevorzugte Anwendung, die auf die mobile Station 200 geladen sein kann, kann eine persönliche Informationsverwaltungs (personal information manager) (PIM)-Anwendung sein, die die Fähigkeit besitzt, Datenelemente, die mit dem Benutzer zusammenhängen, wie e-Mail, Kalenderereignisse, Sprachmails, Termine und Aufgabenelemente, aber nicht darauf beschränkt, zu organisieren und zu verwalten. Natürlich sind auf der mobilen Station 200 und dem SIM 262 einer oder mehrere Speicher verfügbar, um die Speicherung von PIM-Datenelementen oder weiteren Informationen zu ermöglichen.
  • Eine solche PIM-Anwendung weist vorzugsweise die Fähigkeit auf, Datenelemente über das drahtlose Netzwerk zu senden und zu empfangen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden PIM-Datenelemente über das drahtlose Netzwerk mit entsprechenden Datenelementen des Benutzers der mobilen Station, die im Hostcomputersystem gespeichert und/oder mit ihm verbunden sind, nahtlos integriert, synchronisiert und aktualisiert, wodurch auf der mobilen Station 200 hinsichtlich solcher Elemente ein gespiegelter Hostcomputer erzeugt wird. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Hostcomputersystem das Bürocomputersystem des Benutzers der mobilen Vorrichtung ist. Weitere Anwendungen können ebenfalls über das Netzwerk, ein zusätzliches I/O-Untersystem 228, den seriellen Anschluss 230, das kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem 240 oder irgendein anderes geeignetes Untersystem 242 auf die mobile Station 200 geladen werden und einem Benutzer im RAM 226 oder vorzugsweise einem nicht-flüchtigen Speicher (nicht gezeigt) zur Ausführung durch den Mikroprozessor 238 installiert werden. Eine solche Flexibilität bei der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität der mobilen Station 200 und kann verbesserte Gerätefunktionen, mit der Kommunikation zusammenhängende Funktionen oder beides bereitstellen. Beispielsweise können Anwendungen für eine sichere Kommunikation ermöglichen, dass elektro nische Handelsfunktionen und weitere solche Finanztransaktionen unter Verwendung der mobilen Station 200 ausgeführt werden.
  • In einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie eine Textnachricht oder ein Webseitendownload vom Kommunikationsuntersystem 211 verarbeitet und dem Mikroprozessor 238 eingegeben. Der Mikroprozessor 238 verarbeitet vorzugsweise das Signal zur Ausgabe an die Anzeige 222 oder alternativ die zusätzliche I/O-Einrichtung 228 weiter. Ein Benutzer der mobilen Station 200 kann auch Datenelemente, wie beispielsweise e-Mail-Nachrichten oder Nachrichten im Kurznachrichtendienst (short message service) (SMS), unter Benutzung der Tastatur 232 in Verbindung mit der Anzeige 222 und möglicherweise der zusätzlichen I/O-Einrichtung 228 verfassen. Die Tastatur 232 ist vorzugsweise eine vollständige alphanumerische Tastatur und/oder eine Tastatur vom Telefon-Typ. Diese verfassten Elemente können über das Kommunikationsuntersystem 211 über ein Kommunikationsnetz übertragen werden.
  • Für Sprachkommunikationen ist der Gesamtbetrieb der mobilen Station 200 im Wesentlichen ähnlich, außer dass die empfangenen Signale an einen Lautsprecher 234 ausgegeben würden und Signale zur Übertragung von einem Mikrofon 236 erzeugt würden. Alternative Sprach- oder Audio-I/O-Untersysteme, wie ein Aufzeichnungsuntersystem für Sprachnachrichten, können ebenfalls auf der mobilen Station 200 implementiert sein. Obwohl eine Sprach- oder Audiosignalausgabe vorzugsweise hauptsächlich über den Lautsprecher 234 ausgeführt wird, kann auch die Anzeige 222 verwendet werden, um, als einige Beispiele, eine Angabe der Identität eines anrufenden Teilnehmers, der Dauer eines Sprachanrufs oder weitere mit einem Sprachanruf verbundene Information bereitzustellen.
  • Der serielle Anschluss 230 in 2 ist normalerweise in einer Kommunikationsvorrichtung vom Typ eines persönlichen digitalen Assistenten (personal digital assistants) (PDA) imple mentiert, für welche eine Synchronisation mit einem Tischcomputer des Benutzers eine wünschenswerte, wenn auch wahlfreie, Komponente ist. Der serielle Anschluss 230 ermöglicht es einem Benutzer, über eine externe Einrichtung oder Softwareanwendung Präferenzen festzusetzen, und erweitert die Fähigkeiten der mobilen Station 200, indem für Informations- und Software-Downloads auf die mobile Station 200 anders als über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk gesorgt wird. Der alternative Download-Weg kann beispielsweise verwendet werden, um über eine direkte und somit zuverlässige und vertrauenswürdige Verbindung einen Verschlüsselungsschlüssel auf die mobile Station 200 zu laden, um dadurch eine sichere Gerätekommunikation bereitzustellen.
  • Das kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem 240 von 2 ist eine zusätzliche wahlfreie Komponente, die für eine Kommunikation zwischen der mobilen Station 200 und verschiedenen Systemen oder Einrichtungen sorgt, die nicht notwendigerweise ähnliche Einrichtungen zu sein brauchen. Beispielsweise kann das Untersystem 240 eine Infraroteinrichtung und zugehörige Schaltungen und Komponenten oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul umfassen, um für eine Kommunikation mit ähnlich befähigten Systemen und Einrichtungen zu sorgen. BluetoothTM ist ein eingetragenes Warenzeichen der Bluetooth SIG, Inc.
  • Die mobile Station 200 umfasst auch eine Batterieschnittstelle 254 zum Aufnehmen einer oder mehrerer wiederaufladbarer Batterien 256. Wenn die mobile Station 200 vom Endbenutzer eingeschaltet wird (beispielsweise bei Tastatur 232), stellt die Batterie 256 elektrische Energie für die meiste, wenn nicht für die gesamte elektrische Schaltung in der mobilen Station 200 bereit. Die Batterieschnittstelle 254 sorgt sowohl für eine mechanische als auch elektrische Verbindung für die Batterie 256. Die Batterieschnittstelle 254 ist mit einer Regeleinrichtung (in 2 nicht gezeigt) verbunden, die die Leistung für die gesamte Schaltung bereitstellt. Wenn die mobile Stati on 200 vom Endbenutzer ausgeschaltet wird, um die mobile Station 200 in einen ausgeschalteten Zustand zu versetzen, wird die elektrische Energie für die meisten Schaltungen (zum Beispiel wenigstens für das Kommunikationsuntersystem 211) unterbrochen.
  • 3 zeigt eine besondere Systemstruktur zum Kommunizieren mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung. Insbesondere zeigt 3 die grundlegenden Komponenten eines IP-basierten drahtlosen Datennetzwerkes, wie eines GPRS-Netzwerkes. Die mobile Station 200 kommuniziert mit einem drahtlosen Paketdatennetzwerk 345 und kann auch in der Lage sein, mit einem drahtlosen Sprachnetzwerk (nicht gezeigt) zu kommunizieren. Das Sprachnetzwerk kann mit dem IP-basierten drahtlosen Netzwerk 345 ähnlich beispielsweise GSM- und GPRS-Netzwerken verbunden sein oder kann alternativ ein völlig getrenntes Netzwerk sein. Das IP-basierte GPRS-Datennetzwerk ist darin einzigartig, dass es wirksam eine Überlagerung auf dem GSM-Sprachnetzwerk ist. Als solches werden GPRS-Komponenten entweder bestehende GSM-Komponenten, wie die Basisstationen 320, erweitern, oder erfordern, dass zusätzliche Komponenten hinzugefügt werden, wie ein fortgeschrittener Gateway-GPRS-Dienstknoten (GGSN) als Netzwerkzugangspunkt 305.
  • Wie in 3 gezeigt, kann ein Gateway 340 mit einer internen oder externen Adressenauflösungskomponente 335 und einem oder mehreren Netzwerkzugangspunkten 305 verbunden sein. Datenpakete werden vom Gateway 340, das die Quelle für zur mobilen Station 200 zu übertragenen Informationen ist, über das Netzwerk 345 übertragen, indem ein drahtloser Netzwerktunnel 325 vom Gateway 340 zur mobilen Station 200 aufgebaut wird. Um diesen drahtlosen Tunnel 325 zu erzeugen, wird der mobilen Station 200 eine eindeutige Netzwerkadresse zugeordnet. In einem IP-basierten drahtlosen Netzwerk werden Netzwerkadressen typischerweise jedoch nicht dauerhaft einer bestimmten mobilen Station 200 zugewiesen, sondern stattdessen dynamisch auf einer Basis nach Bedarf zugeordnet. Es ist somit für die mobile Station 200 bevorzugt, eine Netzwerkadresse zu erlangen, und für den Gateway 340, diese Adresse zu bestimmen, um den drahtlosen Tunnel 325 aufzubauen.
  • Der Netzwerkzugangspunkt 305 wird im Allgemeinen verwendet, um unter vielen Gateways, Unternehmensservern und Massenverbindungen, wie beispielsweise dem Internet, zu multiplexen und demultiplexen. Es gibt normalerweise sehr wenige dieser Netzwerkzugangspunkte 305, da sie auch dafür vorgesehen sind, extern verfügbare drahtlose Netzwerkdienste zu zentralisieren. Netzwerkzugangspunkte 305 verwenden oft irgendeine Form einer Adressenauflösungskomponente 335, die eine Adressenzuweisung und ein Nachschlagen zwischen Gateways und mobilen Vorrichtungen unterstützt. In diesem Beispiel ist die Adressenauflösungskomponente 335 als dynamisches Host-Konfigurationsprotokoll (dynamic host configuration protocol) (DHCP) als ein Verfahren zum Bereitstellen eines Adressenauflösungsmechanismus gezeigt.
  • Eine zentrale interne Komponente des drahtlosen Datennetzwerkes 345 ist ein Netzwerkrouter 315. Normalerweise sind Netzwerkrouter 315 für ein bestimmtes Netzwerk proprietär, aber sie könnten alternativ aus einer im Handel verfügbaren Standard-Hardware aufgebaut sein. Der Zweck der Netzwerkrouter 315 ist es, tausende fester Basisstationen 320, die normalerweise in einem relativ großen Netzwerk implementiert sind, zu einem zentralen Ort für eine Langstreckenverbindung zum Netzwerkzugangspunkt 305 zurück zu zentralisieren. In einigen Netzwerken kann es vielfache Stufen von Netzwerkroutern 315 und Fälle geben, in denen es Master- und Slave-Netzwerkrouter 315 gibt, aber in allen solchen Fällen sind die Funktionen ähnlich. Oft greift ein Netzwerkrouter 315 auf einen Namen-Server 307 zu, in diesem Fall als dynamischer Namen-Server (dynamic name server) (DNS) 307 gezeigt, wie im Internet verwendet, um Ziele für das Routen von Datennachrichten nachzuschlagen. Basisstationen 320, wie oben beschrieben, stellen drahtlose Verbindungen zu mobilen Vorrichtungen, wie der mobi len Station 200, bereit.
  • Drahtlose Netzwerktunnel, wie ein drahtloser Tunnel 325 werden über das drahtlose Netzwerk 345 geöffnet, um notwendige Speicher-, Routing- und Adressenressourcen zuzuweisen, um IP-Pakete zu liefern. Bei GPRS werden solche Tunnels 325 als Teil dessen aufgebaut, was als "PDP-Kontexte" (d. h. Datensitzungen) bezeichnet wird. Um den drahtlosen Tunnel 325 zu öffnen, muss die mobile Station 200 eine zum drahtlosen Netzwerk 345 gehörige spezifische Technik verwenden. Der Schritt des Öffnens eines solchen drahtlosen Tunnels 325 kann erfordern, dass die mobile Station 200 die Domain oder den Netzwerkzugangspunkt 305 angibt, mit der bzw. dem sie wünscht, den drahtlosen Tunnel 325 zu öffnen. In diesem Beispiel erreicht der Tunnel zuerst den Netzwerkrouter 315, der den Namen-Server 307 verwendet, um zu bestimmen, welcher Netzwerkzugangspunkt 305 zu der bereitgestellten Domain passt. Es können für eine Redundanz, oder um auf verschiedene Gateways und Dienste auf dem Netzwerk zuzugreifen, mehrere drahtlose Tunnels von einer mobilen Station 200 aus geöffnet werden. Wenn der Domain-Name gefunden ist, wird dann der Tunnel zum Netzwerkzugangspunkt 305 ausgedehnt und werden an jedem der Knoten entlang des Weges notwendige Ressourcen zugewiesen. Der Netzwerkzugangspunkt 305 verwendet dann die Adressenauflösungs-(oder DHCP 335)Komponente, um eine IP-Adresse für die mobile Station 200 zuzuweisen. Wenn der mobilen Station 200 eine IP-Adresse zugewiesen und zum Gateway 340 kommuniziert wurde, können dann Informationen vom Gateway 340 zur mobilen Station 200 weitergeleitet werden.
  • Der drahtlose Tunnel 325 hat typischerweise eine begrenzte Lebensdauer, abhängig vom Abdeckungsprofil und der Aktivität der mobilen Vorrichtung 100. Das drahtlose Netzwerk 345 reißt den drahtlosen Tunnel 325 nach einer bestimmten Inaktivitätsdauer oder Dauer außerhalb der Abdeckung ab, um Ressourcen, die von diesem drahtlosen Tunnel 325 gehalten werden, für weitere Benutzer wiederzuerlangen. Der Hauptgrund dafür ist, die IP-Adresse wiederzugewinnen, die vorübergehend für die mobile Station 200 reserviert wurde, als der drahtlose Tunnel 325 zuerst geöffnet wurde. Wenn die IP-Adresse verloren und der drahtlose Tunnel 325 abgerissen ist, verliert der Gateway 340 jede Fähigkeit, IP-Datenpakete zur mobilen Station 200 zu initiieren, ob über das Übertragungssteuerungsprotokoll (Transmission Control Protocol) (TOP) oder über das Benutzer-Datagramm-Protokoll (User Datagram Protocol) (UDP).
  • In dieser Anmeldung kann ein "IP-basiertes drahtloses Netzwerk" (eine spezielle Art von drahtlosem Kommunikationsnetzwerk) umfassen, aber ist nicht beschränkt auf: (1) ein Code-Multiplex mit Mehrfachzugriff (Code Division Multiple Access) (CDMA)-Netzwerk, das von Qualcomm entwickelt und betrieben wurde, (2) ein General Packet Radio Service (GPRS)-Netzwerk zur Verwendung in Verbindung mit einem Globalen System für Mobilfunkkommunikationen (Global System for Mobile Communications) (GSM)-Netzwerk, die beide vom Standardkomitee der European Conference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT) entwickelt wurden, und (3) zukünftige Netzwerke der dritten Generation (third-generation) (3G), wie verbesserte Datenraten für GSM-Entwicklung (Enhanced Data rates for GSM Evolution) (EDGE) und Universelles mobiles Telekommunikationssystem (Universal Mobile Telecommunications System) (UMTS). Es ist selbstverständlich, dass obwohl bestimmte IP-basierte drahtlose Netzwerke beschrieben wurden, die Wiederaufbauschemata für eine Kommunikation der vorliegenden Erfindung bei jeder geeigneten Art von drahtlosem Paketdatennetzwerk verwendet werden könnten.
  • Die in Bezug auf 3 gezeigte und beschriebene Infrastruktur kann für jede einer Anzahl von verschiedenen Kommunikationsnetzwerken repräsentativ sein, die in derselben geographischen Region bereitgestellt und verfügbar sind. Eines dieser Kommunikationsnetzwerke wird von der mobilen Vorrichtung entweder in automatischer oder manueller Weise für Kommunikationen ausgewählt.
  • 4 ist eine Darstellung der mobilen Station 200, die gegenwärtig registriert ist und mit einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk 406 kommuniziert. Ein Heim-Kommunikationsnetzwerk 402 der mobilen Station 200 ist nahe und umfasst wenigstens eine Basisstation 404, die einen Signalabdeckungsbereich aufweist, der teilweise durch eine gestrichelte Linie 405 bezeichnet ist. Das Heim-Netzwerk 402 ist mit einem ersten Mobile Country Code (MCC)/Mobile Network Code (MNC)-Paar verbunden. Das Nicht-Heim-Netzwerk 406 umfasst auch wenigstens eine Basisstation 408, die einen Signalabdeckungsbereich aufweist, der teilweise durch eine gestrichelte Linie 409 bezeichnet ist. Das Nicht-Heim-Netzwerk 406 ist mit einem zweiten MCC/MNC-Paar verbunden. Die MCCs und MNCs sind Codes, die von Netzwerken verbreitet werden und von mobilen Stationen 200 während Abtastvorgängen der mobilen Stationen empfangen werden.
  • Man betrachte die Situation, in der die mobile Station 200 anfangs vom Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk 406 bedient wird und nachfolgend eine Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung erfährt. Durch die Spezifikationen muss nach dem Wiedergewinnen aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung die mobile Station arbeiten, um das PLMN auszuwählen, bei dem sie sich gerade vorher registriert hatte (d. h. ihre "RPLMN"). In 4 wäre dies das Nicht-Heim-Netzwerk 406. Wenn das RPLMN nicht verfügbar ist, führt die mobile Station 200 eine Abtastung aus, um ein anderes PLMN (das ihr HPLMN sein kann) zu identifizieren und auszuwählen. Die gegenwärtigen Spezifikationen gehen jedoch nicht klar und spezifisch die Situation an, in der das RPLMN nicht das HPLMN der mobilen Station 200 ist. Wenn das RPLMN nicht das HPLMN ist, aber das HPLMN (zum Beispiel das Heim-Netzwerk 402 von 4) nach dem Wiedergewinnen von der Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung verfügbar ist, ist die mobile Station 200 darauf beschränkt, bei Wiedergewinnung das Nicht-Heim-RPLMN (falls verfügbar) auszuwählen. Diese Situation ist in 4 dargestellt, in der sich die Signalabdeckungsbereiche beider Netzwerke überlappen. Ähnliche Probleme bestehen, wenn die mobile Station ausgeschaltet wird, während sie mit dem RPLMN arbeitet, und nachfolgend wieder eingeschaltet wird. Ein solcher herkömmlicher Betrieb ist in ETSI specs 3.22/23.122 beschrieben.
  • 5 ist ein Flussdiagramm zum allgemeinen Beschreiben des Verfahrens zum Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes gemäß gegenwärtiger Standards, das ausführlicher in den gegenwärtigen ETSI specs 3.22/23.122 beschrieben ist. Bei einem Start-Block 502 beginnend arbeitet eine mobile Station auf einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (Schritt 504) (zum Beispiel Nicht-Heim-Netzwerk 406 von 4). Das Nicht-Heim-Netzwerk ist nicht das Heim-Netzwerk der mobilen Station; das Heim-Netzwerk weist ein erstes MCC/MNC-Paar auf und das Nicht-Heim-Netzwerk weist ein zweites MCC/MNC-Paar auf, das vom ersten MCC/MNC-Paar verschieden ist. Wenn die mobile Station eine Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung erfährt (Schritt 506), wartet die mobile Station, um eine Signalabdeckung wiederzugewinnen (Schritt 508). Wenn alternativ die mobile Station vom Endbenutzer ausgeschaltet wird (Schritt 506), wartet sie auf ein Benutzereingabesignal, um wieder eingeschaltet zu werden (Schritt 508). Falls und wenn die mobile Station eine Netzwerkesignalabdeckung wiedergewinnt oder wieder eingeschaltet wird, führt die mobile Station einen Abtastvorgang aus, um alle verfügbaren Netzwerke innerhalb ihres Abdeckungsbereichs zu identifizieren (Schritt 510). Die verfügbaren Netzwerke können das Heim-Netzwerk der mobilen Station (zum Beispiel Heim-Netzwerk 402 von 4) umfassen oder vielleicht nicht. Durch die gegenwärtigen Standards muss die mobile Station identifizieren, ob das vorherige Netzwerk (zum Beispiel Nicht-Heim-Netzwerk 406) durch den Abtastvorgang identifiziert wird (Schritt 512). Das vorherige Netzwerk kann als das "Registrierte PLMN" oder RPLMN bezeichnet werden. Wenn das vorherige Netzwerk bei Schritt 512 verfügbar ist, muss die mobile Station das vorherige Netzwerk auswählen und mit ihm arbeiten. Dies gilt sogar, wenn zu dem Zeitpunkt das HPLMN verfügbar ist. Wenn das vorherige Netzwerk bei Schritt 512 nicht verfüg bar ist, wählt die mobile Station das beste Netzwerk unter Verwendung von Netzwerk-Auswahltechniken (zum Beispiel basieren auf einer priorisierten Netzwerkliste) aus (Schritt 516). Ähnliche Probleme bestehen, wenn die mobile Station ausgeschaltet wird, während sie mit dem RPLMN arbeitet, und nachfolgend wieder eingeschaltet wird.
  • 6 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur "automatischen" Auswahl eines Kommunikationsnetzwerkes mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten der vorliegenden Erfindung. Ein solches Verfahren kann in Verbindung mit Vorrichtungen eingesetzt werden, die oben gezeigt und in Bezug auf 1 bis 4 beschrieben wurden. Beispielsweise können die Schritte vom Mikroprozessor 238 und Kommunikationsuntersystem 211 von 2 ausgeführt werden.
  • Bei einem Start-Block 602 beginnend registriert sich und arbeitet eine mobile Station auf einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (Schritt 604) (zum Beispiel Nicht-Heim-Netzwerk 406 von 4). Das Nicht-Heim-Netzwerk ist nicht das Heim-Netzwerk der mobilen Station; das Heim-Netzwerk weist ein erstes MCC/MNC-Paar auf und das Nicht-Heim-Netzwerk weist ein zweites MCC/MNC-Paar auf, das vom ersten MCC/MNC-Paar verschieden ist. Wenn die mobile Station eine Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem Netzwerk erfährt (Schritt 606), wartet die mobile Station, um eine Signalabdeckung wiederzugewinnen (Schritt 608). Wenn alternativ die mobile Station vom Endbenutzer ausgeschaltet wird (Schritt 606), wartet sie auf ein Benutzereingabesignal, um wieder eingeschaltet zu werden (Schritt 608). Falls und wenn die mobile Station eine Netzwerkesignalabdeckung wiedergewinnt oder wieder eingeschaltet wird, führt die mobile Station einen Abtastvorgang aus, um alle verfügbaren Netzwerke innerhalb ihres Abdeckungsbereichs zu identifizieren (Schritt 610). Die verfügbaren Netzwerke können das Heim-Netzwerk der mobilen Station (zum Beispiel Heim-Netzwerk 402 von 4) umfassen oder vielleicht nicht.
  • In der vorliegenden Anmeldung identifiziert die mobile Station dann, ob das Heim-Netzwerk verfügbar ist, wie aus dem Abtastvorgang angegeben (Schritt 612). Wenn das Heim-Netzwerk (zum Beispiel Heim-Netzwerk 402 in 4) verfügbar ist, wählt die mobile Station das Heim-Netzwerk aus und registriert sich bei ihm für den Betrieb (Schritt 614). Somit wird dem Heim-Netzwerk erste Priorität gegeben. Wenn das Heim-Netzwerk bei Schritt 612 nicht verfügbar ist, identifiziert die mobile Station, ob das vorherige Netzwerk (zum Beispiel Nicht-Heim-Netzwerk 406) verfügbar ist, wie aus dem Abtastvorgang angegeben (Schritt 616). Das vorherige Netzwerk kann als das "Registrierte PLMN" oder RPLMN bezeichnet werden. Wenn das vorherige Netzwerk bei Schritt 616 verfügbar ist, arbeitet die mobile Station mit dem vorherigen Netzwerk weiter (Schritt 618). Wenn das vorherige Netzwerk bei Schritt 616 nicht verfügbar ist, wählt die mobile Station das nächste "beste" Netzwerk unter Verwendung von Netzwerk-Auswahltechniken (zum Beispiel basierend auf einer priorisierten Netzwerkliste) aus und registriert sich und arbeitet mit ihm (Schritt 620).
  • Somit stellt das obige Verfahren eine Lösung für ein Problem bereit, das die Spezifikationen nicht klar und spezifisch angehen: Die Situation, in der das RPLMN nicht das HPLMN der mobilen Station ist. Wenn das RPLMN nicht das HPLMN ist und das das HPLMN nach der Wiedergewinnung aus der Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung verfügbar ist, spezifizieren die Standards, dass die mobile Station auf die Auswahl des Nicht-Heim-RPLMN (falls verfügbar) beschränkt ist.
  • 7 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur "manuellen" Auswahl eines Kommunikationsnetzwerkes mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten der vorliegenden Erfindung. Ein solches Verfahren kann in Verbindung mit Vorrichtungen eingesetzt werden, die oben gezeigt und in Bezug auf 1 bis 4 beschrieben wurden. Beispielsweise können die Schritte vom Mi kroprozessor 238 und Kommunikationsuntersystem 211 von 2 ausgeführt werden. Dieses Verfahren wird vorzugsweise in derselben Vorrichtung ausgeführt, die das Verfahren von 6 ausführt.
  • Bei Start-Block 702 von 4 beginnend arbeitet eine mobile Station auf einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk nach einer manuellen Auswahl des Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerkes (zum Beispiel Nicht-Heim-Netzwerk 406 von 4) durch den Endbenutzer über die Benutzerschnittstelle (Schritt 704). Das Nicht-Heim-Netzwerk ist nicht das Heim-Netzwerk der mobilen Station; das Heim-Netzwerk weist ein erstes MCC/MNC-Paar auf und das Nicht-Heim-Netzwerk weist ein zweites MCC/MNC-Paar auf, das vom ersten MCC/MNC-Paar verschieden ist. Wenn die mobile Station eine Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem Netzwerk erfährt (Schritt 706), wartet die mobile Station, um eine Signalabdeckung wiederzugewinnen (Schritt 708). Wenn alternativ die mobile Station vom Endbenutzer ausgeschaltet wird (Schritt 706), wartet sie auf ein Benutzereingabesignal, um wieder eingeschaltet zu werden (Schritt 708). Falls und wenn die mobile Station eine Netzwerkesignalabdeckung wiedergewinnt oder wieder eingeschaltet wird, führt die mobile Station einen Abtastvorgang aus, um alle verfügbaren Netzwerke innerhalb ihres Abdeckungsbereichs zu identifizieren (Schritt 710). Die verfügbaren Netzwerke können das Heim-Netzwerk der mobilen Station (zum Beispiel Heim-Netzwerk 402 von 4) umfassen oder vielleicht nicht.
  • Die mobile Station identifiziert, ob das vorher manuell ausgewählte Nicht-Heim-Netzwerk (zum Beispiel Nicht-Heim-Netzwerk 406 von 4) verfügbar ist, wie aus dem Abtastvorgang angegeben (Schritt 712). Dieses vorherige Netzwerk kann als das "Registrierte PLMN" oder RPLMN bezeichnet werden. Wenn das vorher manuell ausgewählte Nicht-Heim-Netzwerk bei Schritt 712 verfügbar ist, identifiziert die mobile Station, ob das Heim-Netzwerk (zum Beispiel Heim-Netzwerk 402 von 4) verfügbar ist, wie aus dem Abtastvorgang angegeben (Schritt 714). Wenn das Heim-Netzwerk bei Schritt 714 nicht verfügbar ist, dann arbeitet die mobile Station mit dem vorher manuell ausgewählten Nicht-Heim-Netzwerk weiter (Schritt 716).
  • Wenn das Heim-Netzwerk verfügbar ist, wie in Schritt 714 identifiziert, dann bewirkt die mobile Station, dass eine visuelle Eingabeaufforderung in ihrer visuellen Anzeige zur manuellen Auswahl des Heim-Netzwerkes durch den Endbenutzer angezeigt wird (Schritt (718). Beispielsweise könnte die visuelle Eingabeaufforderung lauten "WÄHLE HEIM-NETZWERK AUS? JA oder NEIN". Die mobile Station kann weiter das Ertönen eines hörbaren Warntons von der Benutzerschnittstelle veranlassen. Wenn der Endbenutzer das Heim-Netzwerk in Schritt 718 auswählt ("Ja"), dann registriert sich und arbeitet die mobile Station mit dem Heim-Netzwerk (Schritt 720). Wenn keine Benutzereingabe empfangen wird, sondern stattdessen ein Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer bei Schritt 718 auftritt ("Zeitüberschreitung") oder der Endbenutzer bei Schritt 718 nicht wünscht ("Nein"), das Heim-Netzwerk zu verwenden, dann wählt die mobile Station das vorher manuelle ausgewählte Nicht-Heim-Netzwerk aus, registriert sich und arbeitet damit (Schritt 716).
  • Wenn das vorher manuell ausgewählte Nicht-Heim-Netzwerk bei Schritt 712 nicht verfügbar ist, identifiziert die mobile Station, ob das Heim-Netzwerk (zum Beispiel Heim-Netzwerk 402 von 4) verfügbar ist, wie aus dem Abtastvorgang angegeben (Schritt 722). Wenn das Heim-Netzwerk verfügbar ist, wie in Schritt 722 identifiziert, dann bewirkt die mobile Station, dass eine visuelle Eingabeaufforderung in ihrer visuellen Anzeige zur manuellen Auswahl des Heim-Netzwerkes durch den Endbenutzer angezeigt wird (Schritt (724). Beispielsweise könnte die visuelle Eingabeaufforderung lauten "WÄHLE HEIM-NETZWERK AUS? JA oder NEIN". Die mobile Station kann weiter das Ertönen eines hörbaren Warntons von der Benutzerschnittstelle veranlassen. Wenn der Endbenutzer das Heim-Netzwerk in Schritt 724 auswählt ("Ja"), dann registriert sich und arbeitet die mobile Station mit dem Heim-Netzwerk (Schritt 726). Wenn keine Benut zereingabe empfangen wird, sondern stattdessen ein Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer bei Schritt 724 auftritt ("Zeitüberschreitung"), dann wählt die mobile Station das Heim-Netzwerk aus, registriert sich und arbeitet damit (Schritt 726).
  • Wenn das Heim-Netzwerk nicht verfügbar ist, wie zurück Schritt 722 identifiziert, dann bewirkt die mobile Station, dass die Liste aller verfügbaren Netzwerke zur manuellen Auswahl durch den Endbenutzer angezeigt wird (Schritt 728). Wenn der Endbenutzer manuell ein Netzwerk in der angezeigten Liste aller verfügbaren Netzwerke bei Schritt 728 auswählt ("Auswahl"), dann registriert sich und arbeitet die mobile Station mit dem manuell ausgewählten Netzwerk (Schritt 730). Wenn keine Benutzereingabe empfangen wird, sondern stattdessen in Schritt 728 ein Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer auftritt ("Zeitüberschreitung"), dann wählt die mobile Station irgendein Netzwerk aus, das nur Notfalldienst bereitstellt (d. h. keinen anderen Dienst – einschließlich Sprach- und Datenkommunikationsdienst – als Notrufdienst, wie "911"-Anrufe), registriert sich und arbeitet damit (Schritt 732).
  • Vorteilhafterweise macht in 7 sogar im manuellen Auswahlmodus, wo Auswahlen durch den Endbenutzer vorgenommen werden, die mobile Station den Endbenutzer auf rechtzeitige und unaufdringliche Weise auf eine neue Verfügbarkeit des Heim-Netzwerkes aufmerksam. Insgesamt hilft die mobile Station, die Auswahl des besten Netzwerkes für den Endbenutzer selbst im manuellen Auswahlmodus zu erleichtern.
  • Abschließende Anmerkungen. Es wurden Netzwerk-Auswahlverfahren und Vorrichtungen mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach einer Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten beschrieben. In einem veranschaulichenden Beispiel, das eine automatische Netzwerk-Auswahl einschließt, wählt eine mobile Station ein Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk aus und arbeitet damit. Die mobile Station erfährt dann eine Außerhalb-einer- Abdeckungs-Bedingung (oder eine Abschaltbedingung), aber gewinnt nachfolgend wieder eine Signalabdeckung (oder wird wieder eingeschaltet). Als Antwort darauf tastet die mobile Station ab, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in ihrem Abdeckungsbereich zu identifizieren. Wenn ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel HPLMN) als verfügbar identifiziert wird, dann wählt die mobile Station das Heim-Kommunikationsnetzwerk aus und arbeitet damit. Andernfalls, wenn das vorherige Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel RPLMN) als verfügbar identifiziert wird, setzt die mobile Station den Betrieb mit dem vorherigen Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk fort.
  • Eine mobile Station mit einer "automatischen" Netzwerk-Auswahltechnik der vorliegenden Erfindung umfasst einen drahtlosen Transceiver, eine mit dem drahtlosen Transceiver verbundene Antenne und einen oder mehrere mit dem drahtlosen Transceiver verbundene Prozessoren. Die einen oder mehreren Prozessoren sind so konfiguriert, dass sie ein Kommunikationsnetzwerk auswählen, mit dem zu kommunizieren ist, indem ein Kommunikationsnetzwerk ausgewählt und damit gearbeitet wird, nachdem eine Signalabdeckung aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem Kommunikationsnetzwerk wiedergewonnen ist oder nach dem Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand, was bewirkt, dass die folgenden Vorgänge ausgeführt werden: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren, in welchem die mobile Station arbeitet, falls ein Heim-Kommunikationsnetzwerk der mobilen Station durch das Abtasten als verfügbar identifiziert wird, Auswählen und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk und anderenfalls, wenn das Kommunikationsnetzwerk durch das Abtasten als Verfügbar identifiziert wird, Fortsetzen der Arbeit mit dem Kommunikationsnetzwerk.
  • Ein Kommunikationssystem mit einer "automatischen" Netzwerk-auswahltechnik der vorliegenden Erfindung umfasst ein erstes Kommunikationsnetzwerk, ein zweites Kommunikationsnetzwerk und eine oder mehrere mobile Stationen, die mit dem ersten und dem zweiten Kommunikationsnetzwerk arbeiten können. Die eine oder mehrere mobile Stationen haben das zweite Kommunikationsnetzwerk als Heim-Kommunikationsnetzwerk ausersehen. Die eine oder mehrere mobile Stationen sind zum Auswählen und Arbeiten mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk und, nach Wiedergewinnung einer Signalabdeckung aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk heraus oder Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand heraus, Bewirken, dass die folgenden Vorgänge ausgeführt werden, betriebsfähig: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren, in welchem die mobile Station arbeitet, falls das Heim-Kommunikationsnetzwerk der mobilen Station durch das Abtasten als verfügbar identifiziert wird, Auswählen und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk, und anderenfalls, wenn das Kommunikationsnetzwerk durch das Abtasten als verfügbar identifiziert wird, Fortsetzen der Arbeit mit dem Kommunikationsnetzwerk.
  • In einem manuellen Netzwerk-Auswahlmodus wird eine Benutzereingabe von einer Benutzerschnittstelle zum manuellen Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes, mit dem die mobile Station arbeiten wird, empfangen. Nach dem Wiedergewinnen einer Netzwerkesignalabdeckung aus einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung oder nach dem Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand, tastet die mobile Station ab, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren. Wenn das vorher manuell ausgewählte Netzwerk (zum Beispiel das RPLMN) verfügbar ist, aber das Heim-Netzwerk nicht verfügbar ist, wie durch das Abtasten identifiziert, dann arbeitet die mobile Station mit dem vorher manuell ausgewählten Netzwerk weiter. Wenn jedoch ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (zum Beispiel HPLMN) durch das Abtasten als Verfügbar identifiziert wird, bewirkt die mobile Station, dass eine visuelle Eingabeaufforderung für eine manuelle Auswahl des Heim-Netzwerkes angezeigt wird.
  • Eine mobile Station mit einer "manuellen" Netzwerk-Auswahltechnik der vorliegenden Erfindung umfasst eine Benutzerschnittstelle, einen drahtlosen Transceiver, eine mit dem drahtlosen Transceiver verbundene Antenne und einen oder mehrere mit dem drahtlosen Transceiver verbundene Prozessoren. Die einen oder mehreren Prozessoren sind so konfiguriert, dass sie für die Auswahl eines Kommunikationsnetzwerkes durch Empfangen einer Benutzereingabe von der Benutzerschnittstelle zum manuellen Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes für die mobile Station, ein Auswählen und Arbeiten mit dem manuell ausgewählten Kommunikationsnetzwerk in Antwort auf die Benutzereingabe, und, nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung aus einem Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem manuell ausgewählten Netzwerk heraus oder nach Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand heraus, ein Bewirken sorgt, dass die folgenden Vorgänge ausgeführt werden: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren, in dem die mobile Station arbeitet, falls, wie aus dem Abtasten identifiziert, das Kommunikationsnetzwerk verfügbar aber ein Heim-Kommunikationsnetzwerk nicht verfügbar ist, Fortsetzen der Arbeiten mit dem Kommunikationsnetzwerk, und falls, wie aus dem Abtasten identifiziert, das Heim-Kommunikationsnetzwerk der mobilen Station verfügbar ist: Bewirken, dass eine visuelle Eingabeaufforderung zum manuellen Auswählen des Heim-Kommunikationsnetzwerkes angezeigt wird.
  • Ein Kommunikationssystem mit einer "manuellen" Netzwerkauswahltechnik der vorliegenden Erfindung umfasst ein erstes Kommunikationsnetzwerk, ein zweites Kommunikationsnetzwerk und eine oder mehrere mobile Stationen, die mit dem ersten und dem zweiten Kommunikationsnetzwerk arbeiten können. Die eine oder mehrere mobile Stationen haben das zweite Kommunikationsnetzwerk als Heim-Kommunikationsnetzwerk ausersehen. Die einen oder mehreren mobilen Station sind zum Empfangen einer Benutzereingabe von der Benutzerschnittstelle der mobilen Station zum manuellen Auswählen eines ersten Kommunikationsnetzwerkes für den Betrieb, Auswählen und Arbeiten mit dem ersten Kommu nikationsnetzwerk in Antwort auf die Benutzereingabe, und, nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung aus einem Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk heraus oder nach Einschalten aus einem ausgeschalteten Zustand heraus, Bewirken, dass die folgenden Vorgänge ausgeführt werden, betriebsfähig: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich zu identifizieren, in dem die mobile Station arbeitet, falls, wie aus dem Abtasten identifiziert, das Kommunikationsnetzwerk verfügbar aber das zweite Kommunikationsnetzwerk nicht verfügbar ist: Fortsetzen der Arbeiten mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk, und falls, wie aus dem Abtasten identifiziert, das zweite Kommunikationsnetzwerk der mobilen Station verfügbar ist: Bewirken, dass eine visuelle Eingabeaufforderung zum manuellen Auswählen des zweiten Kommunikationsnetzwerkes angezeigt wird.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sollen nur Beispiele sein. Änderungen, Modifikationen und Variationen können an besonderen Ausführungsformen von Fachleuten auf dem Gebiet vorgenommen werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der einzig und allein durch die hier beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung stellt Netzwerk-Auswahlverfahren und Vorrichtungen mit Heim-Netzwerk-Priorisierung nach Netzwerkesignalwiedergewinnung und/oder Einschalten bereit.

Claims (32)

  1. Netzwerk-Auswahlverfahren für eine mobile Station (200), umfassend: Auswählen und Arbeiten mit einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung von einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), Durchführen der folgenden Schritte: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich, in welchem die mobile Station (200) wirksam ist, zu identifizieren, wenn ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) der mobilen Station (200) durch das Abtasten identifiziert wird, verfügbar zu sein, Auswählen und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk (408), und anderenfalls, wenn das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) durch das Abtasten identifiziert wird, verfügbar zu sein, Fortsetzen eines Betriebs mit dem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) ein Registered Public Land Mobile- oder RPLMN-Netzwerk während des Verfahrens umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) ein Home Public Land Mobile- oder HPLMN-Netzwerk der mobilen Station (200) umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Andernfalls, wenn das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) durch das Abtasten identifiziert wird, nicht verfügbar zu sein, Auswählen und Arbeiten mit einem alternativen Kommunikationsnetzwerk, das auf einer priorisierten Netzwerk-Liste basiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Abtastens ein Empfangen eines Mobile Country Code- oder MCC- und Mobile Network Code- oder MNC-Paares für jedes Kommunikationsnetzwerk, das in dem Abdeckungsbereich verfügbar ist, umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsnetzwerke (406, 408) in Übereinstimmung mit Global Systems for Mobile Communications oder einem GSM wirksam sind.
  7. Mobile Station (102, 200), umfassend: Einen drahtlosen Sender-Empfänger (108), eine Antenne (110), die mit dem drahtlosen Sender-Empfänger (108) verbunden ist, einen oder mehrere Prozessor/en (106), der/die mit dem drahtlosen Sender-Empfänger (108) verbunden ist/sind, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (106) konfiguriert ist/sind, ein Kommunikationsnetzwerk, mit welchem zu kommunizieren ist, auszuwählen durch: Auswählen und Arbeiten mit einem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung von einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), Veranlassen zum Durchführen der folgenden Schritte: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich, in welchem die mobile Station (102, 200) wirksam ist, zu identifizieren, wenn ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) der mobilen Station (102, 200) durch das Abtasten identifiziert wird, verfügbar zu sein, Auswählen und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk (408), und anderenfalls, wenn das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) durch das Abtasten identifiziert wird, verfügbar zu sein, Fortsetzen eines Betriebs mit dem Nicht-Heim-Kommuni-kationsnetzwerk (406).
  8. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 7, wobei das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) ein Registered Public Land Mobile- oder RPLMN-Netzwerk während des Verfahrens umfasst.
  9. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 7, wobei das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) ein Home Public Land Mobile- oder HPLMN-Netzwerk der mobilen Station (102, 200) umfasst.
  10. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 7, weiterhin umfassend: Andernfalls, wenn das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) durch das Abtasten identifiziert wird, nicht verfügbar zu sein, Auswählen und Arbeiten mit einem alternativen Kommunikationsnetzwerk, das auf einer priorisierten Netzwerk-Liste basiert.
  11. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 7, wobei die Abtastung ein Empfangen eines Mobile Country Code- oder MCC- und Mobile Network Code- oder MNC-Paares für jedes Kommunikationsnetzwerk, das in dem Abdeckungsbereich verfügbar ist, umfasst.
  12. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 7, wobei die Kommunikationsnetzwerke in Übereinstimmung mit Global Systems for Mobile Communikations oder einem GSM wirksam sind.
  13. Kommunikationssystem (100), umfassend: Ein erstes Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), ein zweites Kommunikationsnetzwerk (408), eine oder mehrere mobile Station/en (406), die mit dem ersten Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) und dem zweiten Kommunikationsnetzwerk (408) wirksam ist/sind, wobei die eine oder die mehreren mobilen Station/en (102, 200) das zweite Kommunikationsnetzwerk (408), das als ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) bestimmt ist, aufweist/aufweisen, wobei die eine oder die mehreren mobile/n Station/en (200) wirksam ist/sind zum: Auswählen und Arbeiten mit dem ersten Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung von einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem ersten Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406), Veranlassen zum Durchführen der folgenden Schritte: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich, in welchem die mobile Station (200) wirksam ist, zu identifizieren, wenn das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) der mobilen Station (200) durch das Abtasten identifiziert wird, verfügbar zu sein, Auswählen und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk (408), und anderenfalls, wenn das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) durch das Abtasten identifiziert wird, verfügbar zu sein, Fortsetzen eines Betriebs mit dem Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406).
  14. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 13, wobei das erste Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) ein Registered Public Land Mobile- oder RPLMN-Netzwerk während des Verfahrens umfasst.
  15. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 13, wobei das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) ein Home Public Land Mobile- oder HPLMN-Netzwerk der mobilen Station (200) umfasst.
  16. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Andernfalls, wenn das Nicht-Heim-Kommunikationsnetzwerk (406) durch das Abtasten identifiziert wird, nicht verfügbar zu sein, Auswählen und Arbeiten mit einem alternativen Kommunikationsnetzwerk, das auf einer prioritisierten Netzwerk-Liste basiert.
  17. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 13, wobei die Kommunikationsnetzwerke (406, 408) in Übereinstimmung mit Global Systems for Mobile Communications oder einem GSM wirksam sind.
  18. Netzwerk-Auswahlverfahren für eine mobile Station (200), umfassend: Empfangen einer Benutzer-Eingabe für ein manuelles Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes (406) für die mobile Station (200), Auswählen und Arbeiten mit dem manuell ausgewählten Kommunikationsnetzwerk (406) in Antwort auf die Benutzer-Eingabe, nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung von einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem Kommunikationsnetzwerk (406) oder nach einer Strom-Einschaltung aus einem Strom-Ausschaltungs-Zustand, Veranlassen zum Durchführen der folgenden Schritte: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich, in welchem die mobile Station (200) wirksam ist, zu identifizieren, wenn, wie durch das Abtasten identifiziert, das Kommunikationsnetzwerk (406) verfügbar ist und ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) der mobilen Station (200) nicht verfügbar ist, Fortsetzen eines Betriebs mit dem Kommunikationsnetzwerk (406), und wenn, wie durch das Abtasten identifiziert, das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) verfügbar ist, Veranlassen einer visuellen Eingabe-Aufforderung für eine manuelle Auswahl des Heim-Kommunikationsnetzwerkes (408), angezeigt zu werden.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) ein Home Public Land Mobile- oder HPLMN-Netzwerk der mobilen Station (200) umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch nach 18, wobei das Kommunikationsnetzwerk (406) ein Registered Public Land Mobile- oder RPLMN-Netzwerk während des Verfahrens umfasst.
  21. Verfahren nach Anspruch nach 18, wobei die Kommunikationsnetzwerke (406, 408) in Übereinstimmung mit Global Systems for Mobile Communikations oder einem GSM wirksam sind.
  22. Verfahren nach Anspruch nach 18, weiterhin umfassend: In Antwort auf die visuelle Eingabe-Aufforderung, Empfangen einer Benutzer-Eingabe für ein manuelles Auswählen des Heim-Kommunikationsnetzwerkes (408), und in Antwort auf die Benutzer-Eingabe, Registrieren und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk (408).
  23. Mobile Station (102, 200), umfassend: Eine Benutzer-Schnittstelle (112, 114), einen drahtlosen Sender-Empfänger (108), eine Antenne (110), die mit dem drahtlosen Sender-Empfänger (108) verbunden ist, einen oder mehrere Prozessor/en (106), der/die mit dem drahtlosen Sender-Empfänger (108) verbunden ist/sind, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (106) konfiguriert ist/sind, um eine Auswahl eines Kommunikationsnetzwerkes vorzunehmen durch: Empfangen einer Benutzer-Eingabe von der Benutzer-Schnittstelle (112, 114) für ein manuelles Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes (406) für die mobile Station (102, 200), Auswählen und Arbeiten mit dem manuell ausgewählten Kommunikationsnetzwerk (406) in Antwort auf die Benutzer-Eingabe, nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung von einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem manuell ausgewählten Kommunikationsnetzwerk (406) oder nach Strom-Einschaltung aus einem Strom-Ausschaltungs-Zustand, Veranlassen zum Durchführen der folgenden Schritte: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich, in welchem die mobile Station (102, 200) wirksam ist, zu identifizieren, wenn, wie durch das Abtasten identifiziert, das Kommunikationsnetzwerk (406) verfügbar ist und ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) der mobilen Station (102, 200) nicht verfügbar ist, Fortsetzen eines Betriebs mit dem Kommunikationsnetzwerk (406), und wenn, wie durch das Abtasten identifiziert, das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) verfügbar ist, Veranlassen einer visuellen Eingabe-Aufforderung, für eine manuelle Auswahl des Heim-Kommunikationsnetzwerkes (408), angezeigt zu werden.
  24. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 23, wobei das Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) ein Home Public Land Mobile- oder HPLMN-Netzwerk der mobilen Station (200) umfasst.
  25. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 23, wobei das Kommunikationsnetzwerk (406) ein Registered Public Land Mobile- oder RPLMN-Netzwerk während des Verfahrens umfasst.
  26. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 23, wobei die Kommunikationsnetzwerke (406, 408) in Übereinstimmung mit Global Systems for Mobile Communications oder einem GSM wirksam sind.
  27. Mobile Station (102, 200) nach Anspruch 23, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (106) weiterhin konfiguriert ist/sind zum: Empfangen einer Benutzer-Eingabe für ein manuelles Auswählen des Heim-Kommunikationsnetzwerkes (408) in Antwort auf die visuelle Eingabe-Aufforderung, und Registrieren und Arbeiten mit dem Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) in Antwort auf die Benutzer-Eingabe.
  28. Kommunikationssystem (100) umfassend: Ein erstes Kommunikationsnetzwerk (406), ein zweites Kommunikationsnetzwerk (408), einen oder mehrere mobile Station/en (102, 200), die mit dem ersten und dem zweiten Kommunikationsnetzwerk (406, 408) wirksam ist/sind, wobei die eine oder die mehreren mobile/n Station/en (102, 200) das zweite Kommunikationsnetzwerk (408), das als ein Heim-Kommunikationsnetzwerk (408) bestimmt ist, aufweist/aufweisen, wobei die eine oder die mehreren mobile/n Station/en (102, 200) wirksam ist/sind zum: Empfangen einer Benutzer-Eingabe von einer Benutzer-Schnittstelle (112, 114) der mobilen Station (102, 200) für ein manuelles Auswählen des ersten Kommunikationsnetzwerkes (406) zum Betrieb, Auswählen und Arbeiten mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk (406) in Antwort auf die Benutzer-Eingabe, nach Wiedergewinnen einer Signalabdeckung von einer Außerhalb-einer-Abdeckungs-Bedingung mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk (406) oder nach Strom-Einschaltung aus einem Strom-Ausschaltungs-Zustand, Veranlassen zum Durchführen der folgenden Schritte: Abtasten, um eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken in einem Abdeckungsbereich, in welchem die mobile Station (200) wirksam ist, zu identifizieren, wenn, wie durch das Abtasten identifiziert, das Kommunikationsnetzwerk (406) verfügbar ist und das zweite Kommunikationsnetzwerk (408) nicht verfügbar ist, Fortsetzen eines Betriebs mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk (406), und wenn, wie durch das Abtasten identifiziert, das zweite Kommunikationsnetzwerk (408) der mobilen Station (102, 200) verfügbar ist, Veranlassen einer visuellen Eingabe-Aufforderung, für eine manuelle Auswahl des Heim-Kommunikationsnetzwerkes (408), angezeigt zu werden.
  29. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 28, wobei das zweite Kommunikationsnetzwerk (100) ein Home Public Land Mobile- oder HPLMN-Netzwerk der einen oder der mehreren mobilen Station/en (102, 200) umfasst.
  30. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 28, wobei das Kommunikationsnetzwerk (406) ein Registered Public Land Mobile- oder RPLMN-Netzwerk während des Verfahrens umfasst.
  31. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 28, wobei die Kommunikationsnetzwerke (406, 408) in Übereinstimmung mit Global Systems for Mobile Communications oder einem GSM wirksam sind.
  32. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 28, wobei die eine oder die mehreren mobile/n Station/en (102, 200) weiterhin wirksam ist/sind zum: Empfangen einer Benutzer-Eingabe für ein manuelles Auswählen des zweiten Kommunikationsnetzwerkes (408) in Antwort auf die visuelle Eingabe-Aufforderung, und Registrieren und Arbeiten mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk (408) in Antwort auf die Benutzer-Eingabe.
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