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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Telekommunikationsvorrichtung
und Telekommunikationsverfahren, die so betreibbar sind, daß sie die
Datenkommunikation mit mindestens einem Mobilfunkterminal unterstützen. Die
vorliegende Erfindung betrifft auch Anwendungsserver und Mobilitätsmanager
sowie Telekommunikationsschnittstellen zwischen diesen Anwendungsservern
und Mobilitätsmanagern.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
auch Schnittstellen für
Mobilitätsmanager
bereitstellen, über
die Anwendungsserver Daten, die einen Wechsel der Verbindung von
Terminals anzeigen, anfordern bzw. abonnieren können.
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Hintergrund der Erfindung
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Zugangsnetzwerke
für die
Telekommunikation stellen eine Einrichtung bereit, mit der Terminals
Daten mit anderen Terminals oder Anwendungsservern austauschen bzw.
an diese übermitteln
können.
Diese Einrichtung kann eine Vielzahl von Anwendungen, wie Sprachtelefonie,
das Herunterladen oder Streaming von Videos von einem Server, die Übermittlung
multimedialer Nachrichten (Multimedia-Messaging) einschließlich der Übertragung
von Bildern oder des Herunterladens von Bildern, Textmitteilungen
bzw. -nachrichten oder irgendeine andere Client-Server- oder Peer-to-Peer-Kommunikation,
unterstützen.
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Das
Internetprotokoll (IP) ist nun ein gut bekanntes Protokoll für das Übertragen
von Daten in Form von Paketen, bekannt als IP-Pakete. Das IP wird
verwendet, um eine Einrichtung zum Übertragen von Daten bereitzustellen,
die es einem Computerterminal typischerweise erlaubt, sich mit dem
World-Wide-Web zu verbinden und auf Webseiten auf Daten zuzugreifen.
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Zugangs-
bzw. Zugriffsnetzwerke, die die Mobilität unter Verwendung von Funkkommunikation
unterstützen,
beinhalten beispielsweise GSM, CDMAone, IEEE 802.11 und UMTS (3G).
Diese Beispiele von Zugangsnetzwerken stellen eine Einrichtung zum Übertragen
von Daten an Mobilfunkterminals unter Verwendung einer Funk-Zugangsschnittstelle
bereit. Die Funk-Zugangsschnittstelle für irgendein Netzwerk stellt
eine Einrichtung zum Übermitteln
von Daten gemäß Kommunikationsparametern,
die durch eine Spezifikation für die
Funk-Zugangsschnittstelle bestimmt werden, bereit. Generell besteht,
seit das IP vorherrschend als Protokoll zum Übertragen bzw. Übermitteln
von Daten insbesondere, jedoch nicht ausschließlich in Verbindung mit Internetanwendungen
genutzt wird, ein allgemeiner Wunsch danach, eine Kommunikationseinrichtung
bereitzustellen, die es Mobilfunkterminals erlaubt, IP-Pakete über ein
Zugangsnetzwerk zu übermitteln.
Um diesen Wunsch anzugehen, offenbart ein in Multi-access Mobility
and Tele-traffic for Wireless Communications veröffent lichtes Dokument von Bertin
et al. mit dem Titel "Hierarchical
Mobility Controlled By The Network" einen Mobilitätsmanager, der eine Einrichtung
zum Initiieren und Steuern der Ausführung der Übergabe bzw. des Wechsels zwischen
Basisstationen eines Mobilfunknetzwerks bereitstellt. Die Übergabe
wird als Ergebnis von Informationen, die vom Betreiber, dem Netzwerk
und den Mobilfunkterminals erhalten werden, ausgeführt.
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In
einem Artikel mit dem Titel "Integrating
QoS support in Tele MIP's
Mobility Architecture" von
Misra, A. et al., veröffentlicht
in IEEE ICPW C'2000,
Seiten 57–64,
XP010534013, wird eine differenzierte dienstbasierte QoS-Architektur
für Funknetzwerke
der nächsten
Generation offenbart. Die Architektur stellt ein hierarchisches
Mobilitätsverwaltungsschema
auf zwei Ebenen bereit und integriert einen „Bandbreiten-Broker" für das Ausführen der
Zugriffssteuerung und der Bereitstellung von Ressourcen für mobile
Knoten mit Mobilitätsagenten
für die Übergabe
innerhalb von Domains.
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Die
WO 00/38465 offenbart einen Mechanismus, der die Übergabe
bzw. den Wechsel zwischen Systemen unterstützt und der zusammen mit einem
Mechanismus zum Transportieren von Datenpaketen betrieben wird,
wobei ein Zugangsnetzwerk eine die Übergabe anfordernde Nachricht
an ein oder mehrere andere Zugangsnetzwerke schickt, mit denen ein
mobiler Knoten neu bzw. erneut verbunden werden kann. Die Übergabenachricht
beinhaltet zumindest einen Satz von Attributen der Anwenderebene
und wenigstens einen Dienstgüte-(Quality-of-Service-,
QoS-)Wert. Das Zugangsnetzwerk des Empfängers bewertet die QoS-Attribute
der Anwenderebene, um zu beurteilen, ob sie über ausreichende Ressourcen
verfügt,
um die QoS-Attribute der Anwenderebene zu unterstützen. Wenn
dies der Fall ist, wird eine Verbindungsanforderungsnachricht zurückgegeben,
die die QoS, die unterstützt
werden kann, identifiziert.
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In
einem Artikel mit dem Titel "Handoff
in Hybrid Mobile Data Networks" von
Pahlavan K. et al., veröffentlicht
in IEEE Personal Communications, IEEE Communications Society, US,
Band 7, Nr. 2, April 2000, Seiten 34–47, XP000920361, ISSN 1070-9916,
werden verschiedene Übergabearchitekturen
und Techniken offenbart, bei denen ein mobiler Knoten seine Verbindung
von einem Zugangsnetzwerk zu einem anderen Zugangsnetzwerk wechselt,
wobei eine Dienstgüte,
die auf dem anderen Zugangsnetzwerk unterstützt werden kann, sich in Bezug
auf das Zugangsnetzwerk, mit dem der mobile Knoten gerade verbunden
ist, ändert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Telekommunikationsvorrichtung bereitgestellt,
die einen Anwendungsserver und einen Mobilitätsmanager beinhaltet. Der Anwendungsserver
kann so betrieben werden, daß er
mindestens einem Mobilfunkterminal über mindestens ein erstes Zugangsnetzwerk
und ein zweites Zugangsnetzwerk unter Verwendung eines Internetprotokolls
gemäß einem
Anwendungsprogramm einen Telekommunikationsdienst bereitstellt.
Der Mobilitätsmanager
kann so betrieben werden, daß er
eine Verbindung des Mobilfunkterminals mit mindestens entweder dem
ersten oder dem zweiten Zugangsnetzwerk steuert, indem er Netzwerkzugriffs-Beurteilungsberichte
empfängt,
die einen gegenwärtigen
Status des Mobilfunkterminals anzeigen, und indem er in Übereinstimmung
mit den empfangenen Netzwerkzugriffs-Beurteilungsberichten bestimmt,
ob eine erneute Verbindung angebracht ist. Der Anwendungsserver
ist in Kombination mit dem Mobilitätsmanager so betreibbar, daß er infolge
einer Änderung
von Kommunikationsparametern, die mit der Änderung bzw. dem Wechsel der
Verbindung von dem ersten Zugangsnetzwerk zu dem zweiten Zugangsnetzwerk
verknüpft
ist, einen Wechsel des Telekommunikationsdienstes veranlaßt bzw.
zustandebringt.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
eine Einrichtung bereitstellen, mit der ein Mobilfunkterminal seine
Verbindung ändern
bzw. wechseln kann, d.h. beispielsweise die Übergabe oder Abgabe von einer
Basisstation, die mit einem Zugangsnetzwerk verbunden ist, an eine
Basisstation, die mit einem anderen Zugangsnetzwerk verbunden ist,
mit der Auswirkung, daß dem
Mobilfunkterminal ein Dienst aus einem vorspezifizierten Satz von
Diensten bereitgestellt wird, der von dem anderen Zugangsnetzwerk
unterstützt werden
kann. Eine Änderung
der Kommunikationsparameter kann stattfinden, wenn das Mobilfunkterminal seine
Verbindung von einem Zugangsnetzwerk zu einem anderen Zugangsnetzwerk
wechselt. Eine Telekommunikationsvorrichtung, die die vorliegende
Erfindung verkörpert,
kann eine Einrichtung zum Ändern
bzw. Wechseln des Dienstes, der einem Mobilfunkterminal bereitgestellt
wird, gemäß der Veränderung
der Kommunikationsparameter, die mit dem Wechsel des Netzwerks verknüpft ist,
bereitstellen. Kommunikationsparameter könnten beispielsweise eine Datenrate,
die unterstützt
werden kann (beispielsweise KBit pro Sekunde), eine Verzögerung der
Kommunikation oder ein Paketverlust, wenn beispielsweise das Protokoll
zum Aufrechterhalten der Datenkommunikation bzw. -übertragung
das Internet Protokoll ist, sein. Gemäß einer Ausführungsform
kann die Telekommunikationsvorrichtung so betrieben werden, daß sie in Übereinstimmung
mit einem Internetprotokoll kommuniziert.
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Der
Begriff Zugangsnetzwerk, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich
auf irgendein Telekommunikationsnetzwerk, das dafür ausgestaltet
ist, Mobilfunkterminals eine Kommunikationseinrichtung bereitzustellen.
Ein Mobilfunkterminal, dem eine solche Kommunikationseinrichtung
von einem Zugangsnetzwerk bereitgestellt wird, versteht sich in
diesem Zusammenhang als irgendein Terminal, das während eines
Aufrufs oder einer Sitzung die Verbindung von einem Zugangsnetzwerk
zu einem anderen wechseln kann. Beispiele von Zugangsnetzwerken
beinhalten GSM, Wireless LAN, UMTS, Bluetooth oder auch ein Zugangsnetzwerk,
wie ein festes Ethernet, bei dem Mobilität durch physikalisches Bewegen
des Terminals von einem Anschluß bzw. Port
zu einem anderen bereitgestellt wird. Durch solche Netzwerke kann
Mobilfunkterminals Zugriff auf einen Mobilitätsmanager eines Internetprotokolls
bereitgestellt werden.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
Mobilfunkterminals Dienste, einschließlich Anwendungen, bereitstellen,
mit einer reduzierten Wahrscheinlichkeit, daß die Anwendungen infolge eines Wechsels
der Verbindung des Mobilfunkterminals zu einem Netzwerk, das eine
geringere Kommunikationsbandbreite liefert, abstürzen. Umgekehrt können Mobilfunkanwender
von einer Vergrößerung der
Kommunikationsbandbreite, die von einem Netzwerk, mit dem ein Mobilfunkterminal
verbunden wird, angeboten wird, profitieren. Der Grund hierfür ist, daß der durch einen
Anwendungsserver bereitgestellte Dienst so ausgestaltet ist, daß er angepaßt werden
kann, wenn der Mobilitätsmanager
einen Wechsel der Verbindung zu einem anderen Netzwerk identifiziert
bzw. erkennt.
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Der
Mobilitätsmanager
liefert und pflegt Informationen, die den gegenwärtigen Status der Verbindung des
Mobilfunkterminals identifizieren. Der Mobilitätsmanager steuert den Wechsel
der Verbindung des Mobilfunkterminals zwischen einer Basisstation
und einer anderen. Wenn das Mobilfunkterminal seine Verbindung von
einem Zugangsnetzwerk zu einem anderen wechselt, werden diesen Wechsel
repräsentierende
Informationen durch den Mobilitätsmanager
für den
Anwendungsserver verfügbar
gemacht. Der Anwendungsserver empfängt diese Informationen und
veranlaßt
entsprechend dem Wechsel der Verbindung einen Wechsel des Dienstes
bei den Mobilfunkterminals. Der Anwendungsserver kann daher bei
einem Mobilitätsmanager
Mobilitätsinformationen
abonnieren bzw. anfordern, wobei die Mobilitätsinformationen von dem Anwendungsserver verwendet
werden, um den Mobilfunkterminals bereitgestellte Dienste anzupassen.
Der Mobilitätsmanager muß daher
nur Übergabeberichte
für Mobilfunkterminals,
die an einer Dienstsitzung aktiv beteiligt sind, verarbeiten und
senden. Weiterhin kann ein Anwendungsserver Veränderungen an einer Dienstsitzung
vornehmen, mit der Auswirkung, daß die verfügbaren Ressourcen des Zugangsnetzwerks
in bestmöglicher
Weise verwendet werden.
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In
einigen Ausführungsformen
wird, wenn die Veränderung
der Kommunikationsparameter eine Auswirkung dergestalt hat, daß die Qualität des Telekommunikationsdienstes,
der unterstützt
werden kann, reduziert wird, der Wechsel des Telekommunikationsdienstes
veranlaßt,
ehe der Wechsel der Verbindung des Mobilfunkterminals mit dem Zugangsnetzwerk
erfolgt. Wenn jedoch die Veränderung
der Kommunikationsparameter eine Einrichtung zum Steigern der Qualität des Telekommunikationsdienstes,
der unterstützt
werden kann, bereitstellt, wird der Wechsel des Telekommunikationsdienstes
nach dem Wechsel der Verbindung des Mobilfunkterminals mit dem Zugangsnetzwerk
veranlaßt
bzw. zustandegebracht. Da der Anwendungsdienst bereits an die geringere
Kapazität
des neuen Zugangsnetzwerks angepaßt ist, kann die Wahrscheinlichkeit
eines Verlusts von Paketen nach der Übergabe reduziert werden. Ein
Paketverlust während
der Übergabe
selbst kann minimiert werden, da die Anwendungen bereits in einem
eingeschränkten
Modus sind.
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Es
versteht sich, daß das Übertragen
des Dienstes, der von dem Anwendungsserver unterstützt wird, zwischen
dem Mobilfunkterminal und einem korrespondierenden Terminal durch
den Wechsel der Verbindung verzögert
werden kann. Dementsprechend ist in einer Situation, in der die
Qualität
des Dienstes bzw. die Dienstgüte
mit dem Wechsel der Verbindung verbessert wird, der Anwendungsserver
in der Lage, zumindest dasselbe Dienstlevel zu unterstützen, das
vor dem Wechsel der Verbindung bereitgestellt wurde. Um jeglichen Paketverlust
infolge einer Verzögerung
oder eines Abbruchs der Kommunikation, die bzw. der aus dem Wechsel
der Verbindung resultiert, zu minimieren, kann das Mobilfunkterminal
daher die Übergabe
ausführen
und dann in eine Phase eintreten, in der der Anwendungsserver und
das Mobilfunkterminal einen Wechsel des Dienstes veranlassen. Alternativ
wird in dem Fall, daß die
dem Mobilfunkterminal bereitgestellte Dienstgüte sich infolge des Wechsels
der Verbindung von einem Zugangsnetzwerk zu einem anderen Zugangsnetzwerk reduziert,
die Übertragung
zwischen dem Anwendungsserver, dem Mobilitätsmanager und dem Mobilfunkterminal
ausgeführt,
ehe die Übergabe
stattfindet, um so einen aus dem Wechsel resultierenden Informationsverlust
zu verhindern. Dementsprechend kann ein reibungsloser Übergang
von einem Dienst zu einem anderen bewirkt bzw. veranlaßt werden,
wodurch eine Störung
der Kommunikation zwischen den Parteien des Dienstes minimiert wird.
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Wenn
beispielsweise ein Zugangsnetzwerk gemäß einem 3G-Mobiltelefonstandard,
wie UMTS, arbeitet, können
die verfügbaren
Kommunikationsparameter Dienste wie Videotelefonie oder Videostreaming
unterstützen.
Wenn dieses Mobilfunkterminal jedoch zu einem Mobilfunksystem der
zweiten Generation, wie einem GPRS-aktivierten GSM-Netzwerk, wechselt,
ist die bereitgestellte Bandbreite nicht ausreichend, um Videotelefonie
oder Videostreaming zu unterstützen.
Dies stellt eine Reduzierung der Qualität des Dienstes, der unterstützt werden
kann, dar. Dementsprechend kann der Anwendungsserver so betrieben
werden, daß er
einen Wechsel des Dienstes zu einem alternativen Dienst, wie Audiokonferenz
oder Textaustausch, gemäß einer Anwendung
für die
sofortige Nachrichtenübermittlung
(Instant Messaging) veranlaßt.
Der Anwendungsserver könnte
ein Webserver sein, der einem mit einem GSM-Netzwerk verbundenen
Mobilfunkterminal eine Textversion einer Webseite anzeigt, und der
eine Vollfarbversion mit Bildern anzeigt, wenn das Mobilfunkterminal
mit einem Wireless-LAN-Netzwerk verbunden ist.
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In
einigen Ausführungsformen
kann der Anwendungsserver eine Schnittstelle zu einer assoziierten Datenbank
und optional die Datenbank als Teil des Anwendungsservers beinhalten.
Die in der Datenbank gespeicherten Daten können eine Identifikation der
Mobilfunkterminals, die an einer Sitzung (auch als Aufruf bezeichnet)
beteiligt sind, und eine Präferenz
von Diensten, die den Mobilfunkterminals während der Sitzung bereitgestellt
werden sollen, beinhalten. Die Daten können auch die Kommunikationsparameter
anzeigen, die mit jedem Zugangsnetzwerk, über das die Mobilfunkterminals
Daten übertragen
können,
assoziiert sind. Wenn ein Wechsel der Verbindung eines Mobilfunkterminals
von einem ersten Zugangsnetzwerk zu einem zweiten Zugangsnetzwerk
erfolgt, werden Verbindungsdaten, die diesen Wechsel anzeigen, durch
den Mobilitätsmanager
an den Anwendungsserver übermittelt.
Dementsprechend kann der Anwendungsserver die Änderung der Kommunikationsparameter
anhand der in der Datenbank gespeicherten Daten und des ersten und
des zweiten Zugangsnetzwerks, die in den Verbindungswechseldaten
identifiziert sind, bestimmen.
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In
anderen Ausführungsformen
beinhaltet der Mobilitätsmanager
eine Schnittstelle zu einer assoziierten Datenbank und optional
die Datenbank als Teil des Mobilitätsmanagers. Die in der Datenbank
gespeicherten Daten können
eine Identifikation der Mobilfunkterminals und der mit jedem Zugangsnetzwerk, über das
die Mobilfunkterminals Daten übertragen
können,
assoziierten Kommunikationsparameter beinhalten. Wenn ein Wechsel
der Verbindung eines Mobilfunkterminals von einem ersten Zugangsnetzwerk
zu einem zweiten Zugangsnetzwerk erfolgt, werden Verbindungswechseldaten,
die diesen Wechsel anzeigen, von dem Mobilitätsmanager erzeugt und an den
Anwendungsserver übermittelt.
Die Verbindungswechseldaten stellen eine Anzeige des Mobilfunkter minals,
das seine Verbindung gewechselt hat, und der Veränderung der Kommunikationsparameter,
die aus den Kommunikationsparametern für das erste und das zweite
Zugangsnetzwerk bestimmt wurden, bereit.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Mobilitätsmanager für die Verwendung mit einem
Anwendungsserver bereitgestellt, wobei der Mobilitätsmanager
eine Kommunikationsschnittstelle zum Senden und Empfangen von Daten über ein
Kommunikationsnetzwerk an mindestens ein Mobilfunkterminal und den
Anwendungsserver beinhaltet. Der Mobilitätsmanager beinhaltet eine Mobilitätssteuerung,
die so betreibbar ist, daß sie
eine Verbindung des Mobilfunkterminals mit mindestens entweder dem
ersten oder dem zweiten Zugangsnetzwerk überwacht, um Verbindungswechseldaten,
die einen Wechsel der Verbindung des Mobilfunkterminals anzeigen,
zu erzeugen. Die Mobilitätssteuerung übermittelt
die Dienstwechseldaten an den Anwendungsserver.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Schnittstelle für einen
Mobilitätsmanager
bereitgestellt, wobei die Schnittstelle eine Einrichtung bereitstellt,
mit der ein Anwendungsserver Verbindungswechseldaten abonnieren
bzw. anfordern kann. Die Verbindungswechseldaten zeigen einen Wechsel
der Verbindung eines Mobilfunkterminals zwischen mindestens entweder
einem ersten und einem zweiten Zugangsnetzwerk an, wobei die Verbindungswechseldaten
von dem Mobilitätsmanager
bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen beinhalten die
Verbindungswechseldaten Informationen, die eine Veränderung
der Kommunikationsparameter anzeigen, die über das Netzwerk, mit dem das
Mobilfunkterminal verbunden ist, erhältlich sind. Ein Anwendungsserver
kann daher bei der Schnittstelle Mobilitätsinformationen abonnieren. Eine
Antwort bzw. Reaktion auf ein anfängliches Abonnement bzw. eine
erste Anforderung kann verwendet werden, um die Kommunikation in
einer Weise zu beginnen, die geeignet ist, um auf Zugangsnetzwerkkapazität zuzugreifen.
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Der
Begriff Übergabe,
wie er hierin verwendet wird, sollte nicht so verstanden werden,
daß er
irgendeine bestimmte Zugangs- bzw. Zugriffstechnologie voraussetzt
bzw. impliziert, sondern daß er
sich allgemein auf einen Wechsel der Verbindung eines Mobilfunkterminals
von einem Zugangsnetzwerk zu einem anderen bezieht. Dementsprechend
kann in anderen Ausführungsformen
der Begriff Übergabe
ersetzt werden. Entsprechend könnte
anstelle des Begriffs Mobilfunkterminal der Begriff Anwenderausrüstung verwendet
werden, und Knoten B könnte
anstelle von Basisstation verwendet werden, wenn die Anwendung sich
auf 3G bezieht.
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Verschiedene
weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in
den anhängenden Ansprüchen definiert
und beinhalten einen Anwendungsserver, einen Mobilitätsmanager,
eine Schnittstelle für einen
Mobilitätsmanager
und eine Telekommunikationsschnittstelle.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, und in
denen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Telekommunikationsnetzwerks gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist,
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2 ein
schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Anwendungsservers
ist, der in 1 gezeigt ist,
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3 ein
schematisches Blockdiagramm eines Mobilitätsmanagers ist, der auch in 1 gezeigt
ist,
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4 eine
vereinfachte Darstellung des in 1 gezeigten
Telekommunikationsnetzwerks bereitstellt,
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5 ein
schematisches Flußdiagramm
ist, das einen Vorgang der anfänglichen
bzw. ersten Sitzungsregistrierung veranschaulicht,
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6 ein
schematisches Flußdiagramm
ist, das einen Vorgang der Sitzungsaktualisierung, wenn Teilnehmer
eine Sitzung verlassen, veranschaulicht,
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7 ein
schematisches Flußdiagramm
ist, das einen Vorgang der Beendigung einer Sitzung veranschaulicht,
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8 ein
schematisches Flußdiagramm
ist, das einen Vorgang der Übergabe
zeigt, mit dem die Verbindung eines Mobilfunkterminals wechselt,
was zu einer Verbesserung der Qualität des Dienstlevels führt, und
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9 ein
schematisches Flußdiagramm
ist, das einen Vorgang der Übergabe
zeigt, mit dem die Verbindung eines Mobilfunkterminals wechselt,
was zu einer Reduzierung der Qualität des Dienstlevels führt.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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1 veranschaulicht
ein System, in dem Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung angewendet werden können. In 1 beinhaltet
ein Kernnetzwerk 1 einen Mobilitätsmanager MM und einen Anwendungsserver
AS. Der Anwendungsserver ist so ausgestaltet, daß er Mobilfunkterminals (Anwendereinheiten) MT,
die über
Zugangsnetzwerke mit dem Anwendungsserver verbunden sind, Einrichtungen
für Telekommunikationsdienste
bereitstellt. Beispielsweise ist ein Mobilfunkterminal MT so ausgestaltet,
daß es
Daten entweder über
ein Wireless-LAN, WLAN, das gemäß IEEE 802.11b
arbeitet, oder über
ein GSM-Netzwerk über
eine Zugangsschnittstelle (Access Gateway, AG) an das Kernnetzwerk 1 und
dann an den Anwendungsserver AS überträgt. Andere
Zugangsnetzwerke könnten
feste Netzwerke sein, wobei die Mobilität des Terminals bereitgestellt
wird, indem ein Kabel von dem Terminal zu dem Netzwerk physikalisch
angeschlossen wird.
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Jedes
der Netzwerke WLAN, GSM ist so ausgestaltet, daß es mit dem Kernnetzwerk 1 über die
Zugangsschnittstellen AG kommuniziert. Die Zugangsschnittstellen
AG bilden Router, die so ausgestaltet sind, daß sie Daten von den Netzwerken
zu dem Kernnetzwerk und innerhalb des Kernnetzwerks an den Anwendungsserver
AS leiten. In einer Ausführungsform
sind die Router somit IP-Router, die so ausgestaltet sind, daß sie Daten
von einem Terminal zu einem korrespondierenden Terminal übertragen.
Die Router sind so ausgestaltet, daß sie periodisch Routenankündigungs informationen übermitteln,
um das Vorhandensein von Knoten oder Servern einzurichten, die mit
dem Netzwerk, über
das IP-Pakete geleitet bzw. gesendet werden können, verbunden sind. Die Zugangsschnittstellen
AG liefern unter Verwendung von z.B. Netzwerkzugriffsbeurteilungs-(Access
Network Evaluation, ANE-)Berichten auch Nachrichten an den Mobilitätsmanager
MM. Mobilfunkterminals können
ANE-Berichte auch direkt an den Mobilitätsmanager MM senden. Die ANE-Berichte von den
Zugangsschnittstellen AG stellen Informationen über das Zugangsnetzwerk, das
die AG repräsentiert,
und den gegenwärtigen
Status in einer Kommunikationshierarchie in dem Netzwerk, an das
das Mobilfunkterminal angeschlossen ist, bereit. Die ANE-Berichte
von dem Mobilfunkterminal stellen Informationen über das Zugangsnetzwerk, mit
dem das Mobilfunkterminal verbunden ist, und über andere Netzwerke, die einen
Abdeckungsbereich bereitstellen, innerhalb dessen das Mobilfunkterminal
kommunizieren kann, bereit. Der Mobilitätsmanager MM verwendet Informationen
bezüglich
der gegenwärtigen
Verbindung eines Mobilfunkterminals MT und von dem Netzwerk empfangene
Informationen, um die Übergabe
bzw. den Wechsel dieses Mobilfunkterminals entweder an eine andere
Basisstation oder an ein anderes Netzwerk zu steuern. Der gegenwärtige Status
des Ortes eines Mobilfunkterminals wird in einer Datenbank DBm gespeichert,
die mit dem Mobilitätsmanager
MM verbunden ist. So empfängt
der Mobilitätsmanager
MM Berichte von den Netzwerken und arbeitet so, daß er einen
Wechsel bzw. eine Übergabe
des Mobilfunkterminals von einem Zugangsnetzwerk an ein anderes
steuert.
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Der
Mobilitätsmanager
MM stellt dem Anwendungsserver AS Informationen in Bezug auf den
gegenwärtigen
Ort eines Mobilfunkterminals über
eine Schnittstelle IF bereit. In einer Ausführungsform werden die Informationen
dem Anwendungsserver AS von dem Mobilitätsmanager MM durch eXtensible
Markup-Language-(XML-)Nachrichten bereitgestellt. Aus den durch
den Mobilitätsmanager
MM bereitgestellten Informationen kann der Anwendungsserver AS somit
bestimmen, ob es zu einer Veränderung
der Kommunikationsparameter kommt, wenn das Mobilfunkterminal MT
von einem Zugangsnetzwerk zu einem anderen wechselt. Die Kommunikationsparameter
können
eine Bitrate, eine Paketverlustrate, eine Verzögerung zwischen dem Senden
und dem Empfangen der Informationen und/oder andere Parameter beinhalten,
die mit einer Kapazität oder
einer Bandbreite zum Übertragen
von Informationen in Beziehung stehen, die durch das Netzwerk, mit dem
das Mobilfunkterminal verbunden ist, unterstützt werden können.
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Der
Anwendungsserver AS kann sich an irgendeiner Stelle bzw. irgendeinem
Punkt innerhalb des Kernnetzwerks befinden oder mit dem Kernnetzwerk
verbunden sein. Der Anwendungsserver AS stellt eine Einrichtung
bereit, mit der dem Mobilfunkterminal und/oder irgendeinem anderen
Terminal Dienste bereitgestellt werden. Das andere Terminal kann
mobil sein, oder es kann mit dem festen Netzwerk verbunden sein. Beispielsweise
kann der Anwendungsserver AS eine Einrichtung für Telefonkonferenzen bereitstellen.
Der Aufruf, bei dem die Dienste bereitgestellt werden, wird in der
folgenden Beschreibung als Sitzung bezeichnet. Der in der Sitzung
bereitgestellte Dienst kann beispielsweise Videokonferenzen, Audiokonferenzen
oder Textkonferenzen, beispielsweise gemäß einer Instant-Messaging-Anwendung,
beinhalten.
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Während eines
Vorgangs zur Registrierung einer Sitzung fegt das Mobilfunkterminal
in Abhängigkeit von
den Kommunikationsparametern, die dem Mobilfunkterminal über die
verfügbaren
Zugangsnetzwerke WLAN, GSM zur Verfügung stehen, einen Satz von
Diensten fest, die das Mobilfunkterminal zu benutzen wünscht. Beispielsweise
kann das Mobilfunkterminal MT eine Konferenzregistrierung bei dem
Anwendungsserver AS einrichten und kann ein oder mehrere weitere
Mobilfunkterminals MT und/oder ein korrespondierendes Terminal C,
das mit dem festen Netzwerk verbunden sein kann, identifizieren.
Der Anwendungsserver AS wird dann so ausgestaltet, daß er bestimmt,
welcher Dienst gemäß den verfügbaren Kommunikationsparametern
unterstützt
werden kann. Die Frage, ob das Mobilfunkterminal MT von einem Zugangsnetzwerk
zu einem anderen wechselt, ist daher von der Veränderung der Qualität des verfügbaren Dienstes
abhängig.
Zusätzlich bestimmt
typischerweise die kleinste bzw. minimale Bandbreite, die einem
der Teilnehmer einer Telefonkonferenz zur Verfügung steht, welcher Dienst
unterstützt
werden kann. Wenn beispielsweise einem Mobilfunkterminal, das über ein
GSM-Netzwerk kommuniziert, nur zehn Kilobit pro Sekunde zur Verfügung stehen,
kann nur ein Sprachanruf unterstützt
werden, und folglich wird mit den Teilnehmern der Sitzung nur eine
Audiokonferenz durchgeführt.
Wenn jedoch 500 Kilobit pro Sekunde zur Verfügung stehen, kann dem Mobilfunkterminal eine
Videokonferenz mit anderen Teilnehmern der Sitzung bereitgestellt
werden. Wenn drei Parteien an der Sitzung teilnehmen, können zwei
der Parteien damit fortfahren, eine Videokonferenz mit Audiokommunikation durchzuführen, und
der anderen Partei kann nur die Audiokommunikation zur Verfügung gestellt
werden. Wenn es nur zwei Teilnehmer sind, verwenden diese vorzugsweise
dieselbe Konferenzeinrichtung; wenn es jedoch mehr Teilnehmer sind,
sind verschiedene Kombinationen möglich.
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Dienste,
die unterstützt
werden können,
beinhalten nicht nur die Peer-to-Peer-Kommunikation, sondern jegliche Kommunikation,
die ein Mobilfunkanwender empfangen oder senden kann und die von
einer Anpassung in Abhängigkeit
von den Charakteristika des Zugangsnetzwerks profitieren könnte. Weitere
Beispiele beinhalten die folgenden:
- • Ansehen
eines Films unter Verwendung von Streaming – das Streaming kann von dem
Anwendungsserver auf eine geringere Qualität angepaßt werden, wenn die Person
zu einem Netzwerk mit anderer Qualität übergeht bzw. wechselt.
- • Versenden
von Bildern von einem Anwender an einen anderen (geringe Qualität schwarzweiß – hohe Qualität farbig).
- • Herunterladen
von Webseiten (nur Text oder vollständiger Inhalt mit Bildern).
- • Versenden
von Dateien (gepackt oder in voller Version).
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen eine Einrichtung zum Verwalten
der Art von Diensten bereit, die den Teilnehmern einer Sitzung in
Abhängigkeit
von dem gegenwärtigen
Zugangsnetzwerk, mit dem das Mobilfunkterminal verbunden ist, zur
Verfügung
gestellt werden. Um Dienste gemäß den Kommunikationsparametern,
die zur Unterstützung
dieser Dienste zur Verfügung
stehen, bereitzustellen, muß der
Anwendungsserver AS die gegenwärtigen
Kommunikationsparameter kennen, die den Mobilfunkterminals MT zur
Verfügung
stehen, um während
einer Sitzung zu kommunizieren. Insbesondere für das Beispiel einer Telefonkonferenz
muß der
Anwendungsserver die Kommunikationsparameter bestimmen, die irgendein
an der Sitzung teilnehmendes Terminal für einen bestimmten Dienst benötigt. Beispielhafte
Ausführungsformen
des Anwendungsservers und des Mobilitätsmanagers, gezeigt in 1,
sind in den 2 und 3 dargestellt.
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In 2 ist
eine beispielhafte Ausführungsform
des Anwendungsservers gezeigt. Der Anwendungsserver AS beinhaltet
eine Kommunikationsschnittstelle AS.I/F, die so ausgestaltet ist,
daß sie
Daten über
das Kommunikationsnetzwerk NET überträgt. Die
Kommunikationsschnittstelle AS.I/F und das Netzwerk bilden die Telekommunikationsschnittstelle
IF, die in 1 gezeigt ist. Eine Kommunikationsvorrichtung
AS.CD bildet einen Teil der Kommunikationsschnittstelle AS.I/F,
um Daten zu und von einem Anwendungsmanager AS.AM zu übertragen.
Der Anwendungsmanager steuert eine Kommunikationssitzung zwischen
Terminals, einschließlich
eines Mobilfunkterminals, wie kurz erläutert wird. Um eine Telefonkonferenzeinrichtung
bereitzustellen, wird eine Telekommunikationsbrücke AS.TB mit dem Anwendungsmanager
AS.AM verbunden. Um eine Registrierung für eine Mehrzahl von Diensten,
die während
einer Sitzung in einer registrierten Reihenfolge zur Verfügung gestellt
werden sollen, bereitzustellen, beinhaltet der Anwendungsserver
einen Registrierungsprozessor AS.RP. Der Registrierungsprozessor
AS.RP stellt eine Einrichtung für
ein Mobilfunkterminal bereit, um eine Sitzung zu registrieren und
entsprechend einer gewünschten
Präferenz
Dienste zu identifizieren, die während
der Sitzung zur Verfügung
gestellt werden sollen. Um einen Aufbewahrungsort für Daten,
die während des
Vorgangs der Sitzungsregistrierung identifiziert werden, zur Verfügung zu
stellen, wird eine Datenbank DBa bereitgestellt, auf die über eine
Datenbankschnittstelle AS.DB zugegriffen wird. Die Datenbankschnittstelle
AS.DB stellt eine Einrichtung zum Speichern von Daten in und zum
Abrufen von Daten aus der Datenbank DBa bereit. Weiterhin kann in
einigen Ausführungsformen
die Datenbank DBa eine Anzeige der Kommunikationsparameter beinhalten,
die auf jedem Netzwerk, über
das ein Mobilfunkterminal kommunizieren kann, bereitgestellt werden.
In alternativen Ausführungsformen
können
diese Daten jedoch auch in der Datenbank DBm, die mit dem Mobilitätsmanager
assoziiert ist, bereitgestellt werden.
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3 veranschaulicht
einen beispielhaften Mobilitätsmanager.
In 3 beinhaltet der Mobilitätsmanager MM eine Kommunikationsschnittstelle
MM.CI/F zum Senden und Empfangen von Daten über das Kommunikationsnetzwerk
NET. Die Kommunikationsschnittstelle MM.I/F und das Netzwerk NET
sind Teil der in 1 gezeigten Telekommunikationsschnittstelle
IF. Eine Kommunikationsvorrichtung MM.CD ist Teil der Kommunikationsschnittstelle
MM.I/F und arbeitet so, daß sie
Daten zu und von einer Mobilitätssteuerung MM.MC überträgt. Die
Mobilitätssteuerung
ist so betreibbar, daß sie
auf Berichte von dem Netzwerk (oben als ANE-Berichte erwähnt) reagiert,
indem sie die Verbindung von Mobilfunkterminals mit Basisstationen
steuert, die Teil der in 1 gezeigten Zugangsnetzwerke
sind. Die Verbindung wird gemäß Funkzugriffszuständen gesteuert,
auf die Mobilfunkterminals während
einer Kommunikationssitzung treffen. Der Mobilitätsmanager verwendet Daten,
die in der in 1 gezeigten Datenbank DBm gespeichert
sind, um einen Wechsel der Verbindung der Mobilfunkterminals während einer
Sitzung zu steuern. Der Mobilitätsmanager
MM bein haltet eine Datenbankschnittstelle MM.DBI/F, die so ausgestaltet
ist, daß sie
Daten in der Datenbank DBm speichert und aus dieser abruft. In einigen
Ausführungsformen
kann die Datenbank Daten enthalten, die Kommunikationsparameter
anzeigen, die über
verschiedene Zugangsnetzwerke, die den Mobilfunkterminals für die Kommunikation
während
einer Sitzung zur Verfügung
stehen, bereitgestellt werden können.
So kann der Mobilitätsmanager
Nachrichten mit Signaldaten, die als Verbindungswechseldaten bezeichnet
werden, erzeugen, um einen Wechsel der Verbindung und eine Veränderung
der Kommunikationsparameter anzuzeigen, die für ein bestimmtes Mobilfunkterminal
zur Verfügung
stehen. In anderen Ausführungsformen
können,
wie oben erwähnt, die
Kommunikationsparameter für
jedes Netzwerk dem Anwendungsserver durch Daten bereitgestellt werden, die
in der mit dem Anwendungsserver assoziierten Datenbank DBa gespeichert
sind. Wie kurz erläutert
wird, erzeugt der Mobilitätsmanager
Dienstwechseldaten und übermittelt
die Dienstwechseldaten an den Anwendungsserver.
-
In
einigen Ausführungsformen
beinhaltet der Mobilitätsmanager
eine Schnittstelle für
den Anwendungsserver MM.ASI/F. Die Schnittstelle MM.ASI/F stellt
eine Einrichtung zum Übermitteln
der Verbindungswechseldaten an die Anwendungsserver, die sie bei
dem Mobilitätsmanager über diese
Schnittstelle abonniert bzw. angefordert haben, bereit. Die Schnittstelle
beinhaltet daher eine Einrichtung für den Austausch von Signalen
mit den Anwendungsservern, um bei der Schnittstelle Mobilitätsinformationen
zu abonnieren. Die Schnittstelle ist auch mit der Mobilitätssteuerung
verbunden, um auf diese Mobilitätsinformationen
zuzugreifen, die dann an die Anwendungsserver, die sie bei dem Mobilitätsmanager
abonniert haben, berichtet werden.
-
Zusammenfassung der verwendeten
Akronyme
-
Um
die Betriebsweise des Anwendungsservers AS und des Mobilitätsmanagers
MM besser zu erläutern,
stellt 4 ein teilweises schematisches Flußdiagramm
einer vereinfachten Darstellung des in 1 gezeigten
Telekommunikationsnetzwerks bereit, die verwendet wird, um Ausführungsformen
der Erfindung zu veranschaulichen. Um das Verständnis zu erleichtern, werden
die in der folgenden Beschreibung verwendeten Akronyme, wie in 4 gezeigt,
wie folgt zusammengefaßt:
- AS:
- Anwendungsserver;
verwaltet Terminalanwendungen und überträgt Parameter in aktiven Sitzungen
neu. Er ist mit dem Mobilitätsmanager
sowie mit den Terminals verbunden, um die Anwendungssignale zu übermitteln
und eine Neuübertragung
der Sitzung zu gestatten.
- Anmerkung:
- Anwendungssignale
(beispielsweise SIP) verbinden MTs direkt mit dem AS.
- MM:
- Mobilitätsmanager;
aktualisiert die Datenbank DBm und kennt gegenwärtige Zugangsnetzwerke und
zukünftig
erfolgende Wechsel von Zugangsnetzwerken für in seiner Domain registrierte
Terminals.
- DBa:
- Anwendungsdatenbank;
ist mit dem AS verbunden und enthält Informationen bezüglich der Anwendungen
(identifiziert Terminals, die an einer Sitzung teilnehmen, die Bedürfnisse
von Anwendungen, die Kapazität
des gegenwärtigen
Zugangsnetzwerks).
- DBm:
- MM-Datenbank; enthält die Identitäten der
anfordernden bzw. abonnierenden Mobilfunkterminals und die Kapazität der gegenwärtigen und
aller potentiellen Zugangsnetzwerke. Das "gegenwärtige" Zugangsnetzwerk wird bereitgestellt,
weil der MM, wenn der Anwendungsmanager eine Sitzung registriert,
mit Einzelheiten über
das gegenwärtige
Zugangsnetzwerk antwortet. Diese Informationen werden nicht nur
bei der Übergabe
bzw. dem Wechsel verwendet, sondern auch beim Einrichten der Sitzung.
So kann die Sitzung nicht nur gemäß den Präferenzen der Anwender, sondern
auch unter Berücksichtigung
der Charakteristika des Zugangsnetzwerks eingerichtet werden. Die
obigen vier Elemente sind typischerweise Teil des Kernnetzwerks,
mit dem die Zugangsnetzwerke Na und Nb über die Zugangsschnittstellen
AG verbunden sind.
- AP:
- Zugangspunkte; stellen
den Funkebenen-Anlage für
Mobilfunkterminals bereit und sind mit einem Zugangsnetzwerk-Router
verbunden.
- MT:
- Mobilfunkterminal.
- Übergabe:
- Die Übergabe
wird von dem Mobilitätsmanager
beschlossen und gesteuert.
- Sitzung:
- Eine Sitzung wird
von dem Anwendungsserver verwaltet. Dem Anwendungsserver werden
die Adressen der teilnehmenden Terminals sowie die Charakteristika
der zwischen den Terminals implementierten Anwendungen bereitgestellt.
-
Ausführliche Beschreibung einer
beispielhaften Implementierung
-
Der
Anwendungsserver und die Mobilfunkterminals kommunizieren miteinander,
um Sitzungen einzurichten, neu zu übertragen und zu beenden. Beispielsweise
kann das Sitzungsinitiierungsprotokoll (SIP) verwendet werden, um
Sitzungen einzurichten, neu zu übertragen
und zu beenden. Der Mobilitätsmanager
hat über
die Datenbank DBm Zugriff auf Informationen über die Kapazität aller
Netzwerke, die er verwaltet. In einer Ausführungsform ist der Mobilitätsmanager
MM ein erweiterter (enhanced) MIPv6-Heimatagent. Der Mobilitätsmanager
beschließt
auf Basis eines Übergabeentscheidungsalgorithmus,
eine Übergabe
bzw. einen Wechsel durchzuführen.
-
Die Übergabeanweisung
wird an das Mobilfunkterminal übertragen.
In einer Ausführungsform
wird das erweiterte MIPv6-Protokoll verwendet, um die Übergabeanweisungen
zu übertragen.
Das Kernnetzwerk kann auch ein Ipv6-Netzwerk sein, eines der Zugangsnetzwerke
kann ein GPRS-Netzwerk
sein, und das andere kann ein WLAN 802.11b-Netzwerk sein. Für diese
Ausführungsform
hat das Mobilfunkterminal zwei physikalische Schnittstellen, GPRS
und 802.11b.
-
Beschreibung des Kommunikationsprotokolls
zwischen dem AS und dem MM
-
Die
Kommunikation zwischen dem Anwendungsserver AS und dem Mobilitätsmanager
MM wird durch die Verwendung eines Protokolls erleichtert, welches
vier Befehle beinhaltet: Sitzungserzeugung, Sitzungsaktualisierung,
Sitzungsbeendigung und Übergabebenachrichtigung.
Diese Befehle und die zugehörigen
Nachrichten werden in den folgenden Abschnitten beschrieben. Die
Parameter in Grau in den nachfolgenden Tabellen können weggelassen
werden.
-
Die Bestell- bzw. Anforderungsnachricht
-
Vom AS zum MM
-
Ein
Format einer Anforderungsnachricht, die von dem Anwendungsserver
AS an den Mobilitätsmanager
MM gesendet wird, ist in der folgenden Tabelle dargestellt:
-
-
Die
Parameter in der Tabelle werden wie folgt zusammengefaßt:
- Sitzungsbezeichnung
- ist eine Zahl, die
für jeden
AS einzigartig ist und die Sitzung identifiziert.
- Laufende Nummer
- erlaubt es dem MM,
den Verlust einer Nachricht zu erkennen.
- Lebensdauer
- ermöglicht es,
die Sitzung zu löschen,
wenn sie Null erreicht.
- Adresse des AS
- ist eine Adresse,
die es dem MM erlaubt, zu erkennen, welcher AS die Nachricht gesandt
hat.
- Adresse von MT1, MT2,
...
- sind die IPv6-Adressen
von Terminals, die an einer Sitzung teilnehmen.
- Erforderliche Bandbreite
- ist die optimale Bandbreite
für die
Anwendungen in der Sitzung.
- Akzeptable Bandbreite
- ist die Bandbreite,
unterhalb derer die Anwendungen aufhören zu funktionieren, was zum
Verlust der Sitzung führt.
- Erforderliche Schwankungsbreite
- ist die optimale Schwankungsbreite
für die
Anwendungen in der Sitzung.
- Akzeptable Schwankungsbreite
- ist die Schwankungsbreite,
oberhalb derer die Anwendung aufhört zu funktionieren, was zum
Verlust der Sitzung führt.
- Erforderliche Verzögerung
- ist die optimale Verzögerung für die Anwendungen
in der Sitzung.
- Akzeptable Verzögerung
- ist die Verzögerung,
oberhalb derer die Anwendung aufhört zu funktionieren, was zum
Verlust der Sitzung führt.
- Erforderliches Paket-Verlust-Verhältnis
- ist das optimale Paket-Verlust-Verhältnis für die Anwendung
in der Sitzung.
- Akzeptables Paket-Verlust-Verhältnis
- ist das Paket-Verlust-Verhältnis, oberhalb
dessen die Anwendung nicht funktionieren kann, was zum Verlust der
Sitzung führt.
-
Sitzung erzeugen-Befehl
-
Um
eine Sitzung zu erzeugen, sendet der AS eine Bestell- bzw. Anforderungsnachricht
an den MM; dies geschieht jedesmal, wenn eine Sitzung erzeugt wird.
Die Terminals werden anhand ihrer IPv6-Heimatadresse identifiziert,
und die Sitzung wird durch die vom AS erzeugte Sitzungsidentifikation
identifiziert. Die laufende Nummer wird auf 1 eingestellt. Der Sitzung
erzeugen-Befehl ist eine Anforderung an den MM, die den MM auffordert,
den AS durch irgendeine mit den anfordernden Mobilfunkterminals
assoziierte Übergabe
zu aktualisieren.
-
Sitzung aktualisieren-Befehl
-
Ein
Sitzung aktualisieren-Befehl wird ebenfalls vom AS erzeugt, der
eine Anforderungsnachricht an den MM sendet, was der Fall ist, wenn
eine Sitzung modifiziert wurde, z.B. wenn ein neues Terminal der
Sitzung beigetreten ist. Jegliche Sitzungsparameter können infolge
eines Sitzung aktualisieren-Befehls modifiziert werden. Der einzige
Unterschied zwischen diesem und dem vorherigen Befehl besteht darin,
daß die
Anforderungsnachricht eine laufende Nummer hat, die größer als
Eins ist.
-
Sitzung beenden-Befehl
-
Der
AS verwendet die Anforderungsnachricht auch für den Sitzung beenden-Befehl
und sendet dem MM einen Beendigungsbefehl. Dieser Befehl wird gesendet,
wenn die Sitzung beendet wurde. In diesem Fall enthält die Anforderungsnachricht
nur die Sitzungsbezeichnung, die laufende Nummer und die auf Null
gesetzte Lebensdauer.
-
Anforderungs-Antwortnachricht
-
Eine
Anforderungs-Antwortnachricht wird in Reaktion auf jede empfangene
Anforderungsnachricht von dem MM an den AS gesendet. Ein Format
der Antwortnachricht ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt:
-
-
Die
Parameter in der Tabelle werden wie folgt zusammengefaßt:
- Art der Antwort
- zeigt an, ob der Befehl
akzeptiert bzw. angenommen wurde oder nicht.
- Beschreibung
- gibt die Einzelheiten
zum Grund einer Zurückweisung des
Befehls an – beispielsweise "MT-Adresse MM nicht bekannt".
- Bandbreite, Schwankungsbreite,
Verzögerung
und Paket-Verlust-Verhältnis
- zeigen die Kapazitäten der
Zugangsnetzwerke an, mit denen die teilnehmenden MTs verbunden sind.
Diese Parameter sind diejenigen, die in der MM-Datenbank enthalten
sind.
-
Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
-
Vom MM zum AS
-
Eine Übergabebenachrichtungs-Nachricht
wird in einem Format bereitgestellt, wie es in der nachstehenden
Tabelle gezeigt ist:
-
-
Die
Parameter in der Tabelle werden wie folgt zusammengefaßt:
- Gelieferte neue Bandbreite,
Schwankungsbreite, Verzögerung
und Paket-Verlust-Verhältnis
- geben die Kapazitäten zukünftiger
Zugangsnetzwerke an, mit denen das MT verbunden wird.
-
Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
-
Der
MM sendet eine Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
an den AS, wenn das Mobilfunkterminal (identifiziert durch die Adresse
MT1) eine Übergabe
ausführen
will, jedoch bevor der Übergabebefehl
an das Mobilfunkterminal gesendet wird. Die Parameter der Nachricht
beinhalten die Kapazitäten
des zukünftigen
Zugangsnetzwerks für
MT1. Diese Parameter sind diejenigen, die in der MM-Datenbank enthalten
sind. Diese Parameter werden auch nach einer Übergabe verwendet, falls die
Qualität
des Dienstes, der unterstützt
werden kann, gestiegen ist, um zu bestätigen, daß die Übergabe abgeschlossen wurde
und daß die
Neuübertragung
von Sitzungsparametern erfolgen kann.
-
Übergabebenachrichtigungs-Antwortnachricht
-
Eine Übergabebenachrichtigungs-Antwortnachricht
wird in Reaktion auf jede empfangene Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
von dem AS an den MM gesendet. Ein Format der Übergabe-Antwortnachricht ist
in der nachstehenden Tabelle gezeigt:
-
-
Die
Parameter in der Tabelle werden wie folgt zusammengefaßt:
- Bestätigung
- zeigt an, ob die Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
verstanden wurde.
- Information
- gibt die Einzelheiten
von negativen Bestätigungen
an, beispielsweise "MT-Adresse unbekannt".
-
Wechsel des Dienstes mit Übergabe
-
Die
folgenden Szenarien beschreiben einen Prozeß bzw. einen Vorgang, durch
den ein Dienst, der Mobilfunkterminals während einer Sitzung bereitgestellt
wird, entsprechend einer Veränderung
der Kommunikationsparameter gewechselt wird.
-
Schlüssel zu
den Diagrammen
-
Anfängliche Sitzungsregistrierung
-
Die
Initialisierung einer Sitzung ist in dem Flußdiagramm von 5 gezeigt.
Wenn eine Sitzung beginnt, registriert der AS diese Sitzung beim
MM, um Mobilitätsinformationen über die
an der Sitzung teilnehmenden Mobilfunkterminals zu erhalten. 5 veranschaulicht
den Vorgang der Sitzungsregistrierung.
- 1. Es
wird angenommen, daß das
MT bei dem MM registriert und an eines der von dem MM verwalteten Zugangsnetzwerke
angeschlossen ist.
- 2. Wenn ein MT eine Sitzung einrichten möchte, wird von der Anwendung
des MT eine Anforderung, die Informationen über die Partner enthält, initiiert
und an den AS gesendet.
- 3. An diesem Punkt hat der AS Zugriff auf ausreichend Informationen über Anwendungsparameter
für die Sitzung
und die an der Sitzung teilnehmenden Terminals, um beim MM eine
Anforderung auf Einrichtung einer Sitzung zu stellen. Zu diesem
Zweck wird eine Anforderungsnachricht verwendet, für die unten
ein Beispiel angegeben ist: Der MM
greift auf seine assoziierte Datenbank DBa zu und gibt eine Anforderungs-Antwortnachricht
an den AS zurück,
die die Kapazitäten
der Netzwerke enthält,
mit denen die MTs verbunden sind. Ein Beispiel der Anforderungs-Antwortnachricht
ist unten angegeben: Anmerkungen:
- • Die
Sitzungszahl und die laufende Nummer sind identisch zu denjenigen,
die in der Anforderungsnachricht enthalten sind.
- • Die
Mobilfunkterminals, die nicht beim MM registriert sind, werden in
der Antwort nicht angegeben. Dies deutet darauf hin, daß der AS
Annahmen bezüglich
der Zugangsnetzwerke treffen muß,
mit denen diese verbunden sind (wie im Fall des Teilnehmers in unserem
Beispiel).
- • Die
Einheit der Bandbreite ist KBit/s.
- 4. Der AS verwendet von dem MM gelieferte Netzwerkzugriffsparameter,
um die Anwendungsparameter den Teilnehmern zu übertragen, beginnend mit einem
Partnerterminal.
- 5. Wenn es andere Sitzungsteilnehmer gibt, folgt die Übertragung
an diese.
- 6. Schließlich
wird die Übertragung
mit dem initiierenden Mobilfunkterminal beendet.
- 7. Wenn alle Parteien übereinstimmen,
werden die Anwendungsparameter bestätigt und die Sitzung kann eingerichtet
werden.
-
Sitzungsaktualisierung,
wenn Teilnehmer die Sitzung verlassen
-
Eine
Sitzungsaktualisierung, die durchgeführt wird, wenn ein Terminal
eine Sitzung verläßt, ist
durch das Flußdiagramm
in 6 gezeigt. Wenn ein oder mehrere Teilnehmer die
Sitzung verlassen, muß der
AS den MM über
die Änderungen
informieren. Dies erlaubt es dem MM, seine Datenbank DBm zu aktualisieren und
sicherzustellen, daß er
nur Übergabebenachrichtungs-Nachrichten versendet,
die noch an der Sitzung beteiligte Terminals betreffen. Die durch
das Flußdiagramm
von 6 veranschaulichten Schritte können wie folgt beschrieben
werden:
- 1. Die Sitzung wird eingerichtet.
- 2. Die Anwendung des Mobilfunkterminals möchte die Sitzung verlassen
und sendet eine Beendigungsbenachrichtigung an den AS.
- 3. Wenn das Ausscheiden des Mobilfunkterminals nicht dazu führt, daß die Sitzung
beendet werden muß, informiert
der AS den MM, daß das
Terminal ausgeschieden ist, indem er einen Sitzung aktualisieren-Befehl sendet.
Für den
Sitzung aktualisieren-Befehl verwendet der AS eine Anforderungsnachricht,
wie sie in dem Beispiel unten gezeigt ist: Anmerkungen:
- • Die
laufende Nummer ist größer als
Eins, weil eine laufende Nummer von Eins die Erzeugung einer Sitzung
anzeigt und es sich hier um die Aktualisierung einer Sitzung handelt.
- • Es
gibt keine Sitzungsparameter in der Nachricht, außer den
Adressen der Terminals, die noch immer an der Sitzung beteiligt
sind, weil ihre Parameter sich nicht verändert haben.
- 4. Wenn der MM die Anforderungsnachricht empfängt, sendet
er eine Anforderungs-Antwortnachricht
an den AS (9). Ein Beispiel dieser Nachricht
ist unten gezeigt: Anmerkungen:
- • Die
Sitzungszahl und die laufende Nummer sind diejenigen, die die Anforderungsnachricht
identifizierten.
- • Die
Antwort enthält
die Parameter des Zugangsnetzwerks von Terminals, die noch an der
Sitzung beteiligt sind.
- 5. & 6. Der
AS analysiert die Antwort von dem MM und überträgt die Anwendungsparameter
notwendigenfalls erneut, um die neuen Parameter zu berücksichtigen.
-
Sitzungsaktualisierung,
wenn der Sitzung Teilnehmer beitreten
-
Der
Vorgang, der ausgeführt
wird, wenn ein Mobilfunkterminal einer bestehenden Sitzung beitritt,
ist derselbe, wie er im letzten Abschnitt beschrieben wurde und
wie er durch den in 6 dargestellten Prozeß repräsentiert
wird.
- • Der
AS sendet eine Anforderungsnachricht an den MM mit einer Liste aller
teilnehmenden Mobilfunkterminals, einschließlich, falls erforderlich,
der neuen Anwendungsparameter, die von dem neuen Mobilfunkterminal
in der Sitzung unterstützt
werden.
- • Der
MM sendet eine Anforderungs-Antwortnachricht, die die Parameter
der Zugangsnetzwerke aller an der Sitzung beteiligten Mobilfunkterminals
auflistet.
-
Beendigung der Sitzung
-
Wenn
eine Sitzung beendet wird, informiert der AS den MM, so daß dieser
seine Datenbank aktualisieren kann, und um zu vermeiden, daß nutzlose Übergabebenachrichtigungs-Nachrichten
an den AS gesendet werden. Das Flußdiagramm von 7 zeigt
den Vorgang der Sitzungsbeendigung.
- 1. Die
Sitzung wird eingerichtet.
- 2. Eine Sitzungsbeendigungs-Benachrichtigung, die von einem
der Teilnehmer stammt, wird von dem AS empfangen.
- 3. Der AS informiert den MM, indem er dem MM eine Sitzungsbeendigungsnachricht
schickt. Ein Beispiel der Nachricht ist unten gezeigt: Anmerkungen:
- • Die
laufende Nummer wird von der letzten für diese Sitzung gesendeten
Anforderungsnachricht um eins erhöht.
- • Die
Lebensdauer wird auf Null gesetzt.
- 4. Bei Erhalt dieser Nachricht aktualisiert der MM die Datenbank
und sendet eine Anforderungs-Antwortnachricht an den AS. Ein Beispiel
ist unten angegeben:
- 5. & 6. Der
AS beendet die Sitzung mit allen anderen Sitzungsteilnehmern.
-
Übergabebenachrichtigung
-
Wie
erläutert
wurde, ist der Mobilitätsmanager
MM für
die Mobilitätsverwaltung
verantwortlich sowie dafür,
den AS über
Veränderungen
in einem Zugangsnetzwerk, über
das registrierte Terminals kommunizieren, zu informieren. Dies erlaubt
es dem AS, die Anwendungsparameter neu zu übertragen, wenn die Übergabe
zu einer globalen Veränderung
der Qualität
führt,
die für
die Sitzung zur Verfügung
steht. Das heißt,
eine Reduzierung der Qualität
für ein
registriertes Mobilfunkterminal kann dazu führen, daß es erforderlich wird, die
Qualität
des zur Verfügung
stehenden Dienstes für
alle an der Sitzung teilnehmenden Mobilfunkterminals zu reduzieren,
wobei allen Terminals in der Sitzung dieselbe Anwendung bereitzustellen
ist. Dies ist bei einer Telefonkonferenz der Fall. Es liegt auch
in der Verantwortung des MM, zu entscheiden, ob die Übergabe
zu einer positiven oder einer negativen Auswirkung auf die Sitzung
führen
wird, um ihm folgendes zu gestatten:
- • Informieren
des AS vor der Übergabe,
ob die Gesamtqualität
der Sitzung infolge der Übergabe
reduziert wird. Dies erlaubt es dem AS, die Anwendungsparameter
neu zu übertragen,
um diese reduzierte Qualität zu
berücksichtigen,
ehe die Übergabe
tatsächlich
stattfindet. Beispielsweise eine Reduzierung der Bitrate der Anwendungen,
wenn das zukünftige
Zugangsnetzwerk die gegenwärtig
erforderliche Bitrate nicht unterstützt.
- • Informieren
des AS nach der Übergabe,
ob die Gesamtqualität
der Sitzung gestiegen ist. Dies stellt sicher, daß der AS
nicht versucht, die Anwendungsparameter auf einer höheren Qualitätsebene
als es das gegenwärtige
Netzwerk erlaubt, neu zu übertragen.
-
Die
in den 8 und 9 gezeigten Flußdiagramme
veranschaulichen zwei Fälle. 8 zeigt
einen Vorgang, bei dem die Übergabe
zu einer Steigerung der Qualität
führt.
Die Schritte des in 8 gezeigten Vorgangs bzw. Ablaufs
werden wie folgt zusammengefaßt:
- 1. Die Sitzung wird eingerichtet.
- 2. Der MM beschließt,
eine Übergabe
durchzuführen,
er berechnet, daß die
Auswirkungen auf die Qualität der
Sitzung positiv sein werden und beschließt somit, den AS zu informieren,
nachdem die Übergabe
erfolgt ist. Daher sendet er einen Übergabebefehl an das Mobilfunkterminal
(eine modifizierte IPv6-Mobilfunkterminalnachricht).
- 3. Das Mobilfunkterminal führt
die Übergabe
durch und informiert den MM, indem es ihm eine Aktualisierungsnachricht
schickt (z.B. eine MIPv6-Nachricht).
- 4. Bei Erhalt dieser Nachricht informiert der MM den AS über die
Veränderungen
der Netzwerkzugriffsparameter für
das Mobilfunkterminal, indem er ihm eine Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
schickt. Ein Beispiel dieser Nachricht ist unten angegeben:
- 5., 6. & 7.
Der AS überträgt die Anwendungsparameter
neu, wobei alle Mobilfunkterminals an der Sitzung teilnehmen.
- 8. Wenn der AS die abschließende
Bestätigung
für die
Neuübertragung
empfängt,
sendet er dem MM eine Übergabebenachrichtigungs-Antwort
(9). Ein Beispiel der Nachricht ist unten angegeben:
- 9. Die Übergabe
ist abgeschlossen (10).
-
9 zeigt
ein Flußdiagramm,
das den Fall veranschaulicht, bei dem ein Wechsel der Verbindung
zu einem Abfall der Qualität
führt.
Der Ablauf einer Übergabe,
die zu einer Abnahme der Qualität
der Sitzung führt, ist
exakt derselbe wie bei dem Fall, in dem die Qualität zunimmt,
und so lassen sich die oben aufgelisteten Schritte gleichermaßen auf 9 anwenden.
Die folgenden Vorgänge
bzw. Operationen unterscheiden sich jedoch:
- • Die Übergabebenachrichtigungs-Nachricht
von dem MM an den AS wird gesendet, ehe die Übergabe erfolgt.
- • Die
Neuübertragung
der Anwendungsparameter erfolgt ebenfalls vor der Übergabe.
- • Die
Antwort auf eine von dem AS gesendete Benachrichtigung wird als
Bestätigung
der Neuübertragung durch
den MM verwendet. Dies erlaubt es dem MM, auf den Abschluß der Neuübertragung
zu warten, ehe er einen Übergabebefehl
an ein Zugangsnetzwerk geringerer Qualität ausgibt.
- • Der
MM sendet eine zweite Übergabebenachrichtigungs-Nachricht,
wenn er die Aktualisierung von dem Mobilfunkterminal empfangen hat.
Dies dient als Bestätigung
für den
AS, daß die Übergabe
wie erwartet stattgefunden hat. Wenn dies nicht der Fall wäre, müßte der
AS die Sitzung zwischen den Phasen 9 und 10 neu übertragen.
-
Aus
der obigen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen versteht es sich,
daß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile liefern können:
- • Ein
Terminal kann viele gleichzeitige durch den AS verwaltete Sitzungen
haben
- • Eine
einzige Sitzung kann viele Anwendungen beinhalten.
- • Die
berücksichtigten
Zugangsnetzwerke müssen
nicht dieselbe Technologie verwenden (homogen sein) oder verschiedene
Technologien verwenden (heterogen sein).
- • Im
Falle einer Übergabe
zwischen zwei Netzwerken verschiedener Technologien hat das Mobilfunkterminal
typischerweise zwei verschiedene Schnittstellen (Mehrmoden-Terminal)
- • Im
Falle von Mehrmoden-Terminals ist es möglich, daß eine Anwendung auf einem
Zugangsnetzwerk und eine andere Anwendung auf einem anderen Zugangsnetzwerk
liegt; in diesem Fall ist jedoch eine geeignete Modifizierung des
Protokolls zwischen MM und AS notwendig.
- • In
einigen Ausführungsformen
wird die Übergabe
nicht durch das Netzwerk gesteuert, sondern sie wird durch das Mobilfunkterminal
gesteuert, unter der Bedingung, daß das MT den MM informiert,
ehe es die Übergabe
durchführt.
-
Verschiedene
Modifikationen können
an den oben beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Verschiedene weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden in den anhängenden
Ansprüchen
definiert.
Anmerkungen:
