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Die
Erfindung behandelt das Fachgebiet der Mobilkommunikationen. Sie
betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine gesteuerte Umleitung
von Teilnehmern in Mobilnetzen, insbesondere mit in einem Pool zusammengefassten
(gepoolten) Kernnetzknoten.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Derzeit
werden Telekommunikationssysteme der dritten Generation (3GPP) entwickelt,
die das Zusammenfassen von Knoten in einem Pool unterstützen. Das
zugrunde liegende Konzept ist unter dem Begriff Iu-Flexibility bekannt.
Es wird insbesondere auf die Spezifikationen von 3GPP, Ausgabe 5,
zur technischen 3GPP-Spezifikation 23.236, Version 1.0.0, „Intra
Domain connection of radio access network RAN nodes to multiple
CN nodes", Bezug
genommen.
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Das
grundlegende Konzept von Iu-Flexibility basiert auf dem Gedanken,
dass der versorgende Knoten, d. h. ein Knoten, der einer Mobilstation
MS einen Kommunikationsdienst bereitstellt, der Mobilstation MS
bei deren erstem Anschluss an einen Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten
(CN = Core Network, Kernnetz), z. B. an eine Funkvermittlungsstelle (Mobile
Switching Centre) MSC oder an einen versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten
(Serving GPRS Support Node) SGSN, einen Netzressourcenidentifikator
(NRI) zuteilt. Der Netzressourcenidentifikator NRI wird in der temporären Funkkennung
(Temporary Mobile Subscriber Identity) TMSI codiert und von dieser
zu der Mobilstation MS befördert
und auf deren Teilnehmerkennungsmodul (Subscriber Identity Module)
SIM gespeichert. Bei einer nächsten,
von einer Mobilstation abgehenden Anforderung wird der Netzressourcenidentifikator
NRI in die Anforderung eingebunden und in einer sogenannten NAS-Knotenauswahlfunktion
(NAS Node Selection Function, NNSF) in den Funkzugriffsnetzknoten
bzw. RAN-Knoten (RAN = Radio Access Network, Funkzugriffsnetz) analysiert.
Je nach dem Betriebsmodus, der z. B. von dem Schnittstellentyp A,
Gb oder Iu angezeigt wird, wird der Netzressourcenidentifikator NRI
in verschiedenen Parametern bereitgestellt. Die Funkzugriffsnetzknoten
bzw. RRN-Knoten werden der Netzressourcenidentifikator NRI zum Bestimmen des
damit zusammenhängenden
Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten und Routen der Anforderung zu diesem
Knoten verwenden. Nur wenn der empfangene Netzressourcenidentifikator
NRI in den Funkzugriffsnetzknoten bzw. RAN-Knoten nicht bekannt
ist oder wenn kein Netzressourcenidentifikator NRI vorliegt, wird
die NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF einen neuen Kernnetzknoten bzw.
CN-Knoten als Ziel auswählen.
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Das
Konzept von Iu-Flexibility kann zum gemeinsamen Nutzen von Infrastruktur
verwendet werden. Zwei Kernnetzbetreiber bzw. CN-Betreiber, jeder
mit einem Pool von Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten, z. B. können ein
gemeinsames Funkzugriffsnetz RAN gemeinsam nutzen. Benachbarten Pools
ist gestattet, sich hinsichtlich ihres Dienstbereichs teilweise
zu überlagern,
wenn Netzressourcenidentifikatorbereiche bzw. NRI-Bereiche zwischen den
Pools aufgeteilt sind. Wenn jeder der Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten
eines bestimmten Kernnetzknotenpools bzw. CN-Knotenpools Mobilstationen MS
nur neue NRIs aus seinem Bereich zuteilt, ist es möglich, eine
Mobilstation MS stets innerhalb dieses Pools von Knoten zu halten.
Die derzeitige Lösung bedingt folglich
eine entsprechende Einrichtung der NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF
in den Funkzugriffsnetzknoten bzw. RAN-Knoten.
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In
diesem Anwendungsfall ist es erforderlich, eine Mobilstation MS
innerhalb eines bestimmten Pools von Netzknoten zu halten. Es wird
derzeit diskutiert, eine Kommunikationsdienstanforderung, z. B. eine
Standortaktualisierungsanforderung, eine Routingbereichsanforderung
oder eine Anforderung zum Aufbau eines abgehenden Anrufs von dem
Kernnetz CN zurück
zum Funkzugriffsnetz RAN, abzuweisen und die NAS-Knotenauswahlfunktion
NNSF auszulösen,
um einen Knoten aus einem anderen Pool auszuwählen, der von einem anderen
Kernnetzbetreiber bzw. CN-Betreiber betrieben wird.
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Bei
dem anfänglichen
Anschluss einer Mobilstation MS ist entweder keine oder ein unbekannter Netzressourcenidentifikator
NRI in die von einer Mobilstation abgehende Zugriffsanforderungsnachricht eingebunden,
die an die Funkzugriffsnetzknoten bzw. RAN-Knoten gesendet wird,
z. B. nach dem ersten Einschalten einer Mobilstation MS oder nach
dem Ändern
des öffentlichen
Mobilfunknetzes (Public Land Mobile Network) PLMN. In diesem Fall
wird die NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF einen der verfügbaren Knoten
in dem Kernnetz CN auswählen – bei dem
es sich um einen der „falschen" Betreiber handeln
kann.
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Wie
beschrieben basiert die derzeit diskutierte Lösung auf einer Abweisung einer
derartigen Kommunikationsdienstanforderung durch den ausgewählten Kernnetzknoten
bzw. CN-Knoten, wenn dieser Knoten nicht dazu berech tigt ist, den
angeforderten Dienst abzuwickeln, siehe beispielsweise die Schrift
WO 01/41478. Die Kommunikationsdienstanforderung wird zur Auswahl
eines anderen Kernnetzknotens bzw. CN-Knotens zurück zu der
NAS-Knotenauswahlfunktion
NNSF geroutet, die in dem Funkzugriffsnetz RAN angeordnet ist. Anders
ausgedrückt wird
der Teilnehmer zu einem anderen Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten umgeleitet.
Wenn mehrere Kernnetzbetreiber bzw. CN-Betreiber das Funkzugriffsnetz
RAN gemeinsam nutzen, sind möglicherweise mehrere
Hops erforderlich, um den Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten des korrekten
Kernnetzbetreibers bzw. CN-Betreibers zu erreichen. Der Grund hierfür ist im
Wesentlichen die Tatsache, dass die Auswahl in der NAS-Knotenauswahlfunktion
NNSF unter den verbleibenden Knoten willkürlich ist.
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Die
derzeit diskutierte Lösung
würde darüber hinaus
völlig
neue Funktionen in sowohl den RAN-Knoten als auch den Kernnetzknoten
bzw. CN-Knoten bedingen, wobei der wahre Nutzen nur auf der Seite
des Kernnetzes CN wäre.
Die derzeit diskutierte Lösung
ist außerdem
auf den Zweck des Auswählens
eines Kernnetzknotens bzw. CN-Knotens
eines geeigneten Kernnetzbetreibers bzw. CN-Betreibers beschränkt. Darüber hinaus können mehrere
Umleitungen erhebliche Verzögerungen
der Abwicklung von Kommunikationsdienstanforderungen verursachen.
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Folglich
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und
eine verbesserte Vorrichtung für
eine Teilnehmerumleitung in einem Kommunikationssystem bereitzustellen,
das in einem Pool zusammengefasste Netzknoten umfasst.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die
Erfindung betrifft einen Netzknoten eines Kommunikationssystems,
insbesondere einen Netzknoten eines Kernnetzes zum Bereitstellen
von Kommunikationsdiensten. Der Netzknoten umfasst eine Prozessoranordnung
zum Verarbeiten von Kommunikationsanforderungen, eine Schnittstellenanordnung
zum Verbinden des Netzknotens mit weiteren Knoten des Kommunikationssystems
und zum Empfangen einer Kommunikationsdienstanforderung und eine
Speicheranordnung. Die Prozessoranordnung ist mit der Schnittstellenanordnung
und der Speicheranordnung verbunden. Die Speicheranordnung ist dazu
eingerichtet, einen ersten Satz von Netzressourcenidentifikatoren
zu speichern, die mit einem ersten Typ in Zusammenhang stehen, wobei
der erste Typ Netzressourcenidentifikatoren von weiteren Netzressourcen
des Kommunikationssystems anzeigt. Der erste Typ kann z. B. auf
Fremdnetzressourcenidentifikatoren bzw. Fremd-NRIs verweisen, d.
h. der erste Satz umfasst Netzressourcenidentifikatoren, die Netzknoten
eines Fremdnetzes identifizieren.
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Die
Prozessoranordnung ist dazu eingerichtet, aus der Kommunikationsdienstanforderung,
die über
die Schnittstellenanordnung empfangen wurde, zu bestimmen, ob der
Knoten dazu berechtigt ist, den angeforderten Kommunikationsdienst
bereitzustellen. Wenn die Kommunikationsdienstanforderung z. B.
eine anfängliche
Anforderung ist, umfasst sie für gewöhnlich die
internationale Funkkennung (International Mobile Subscriber Identity) IMSI
des Teilnehmers. Die IMSI umfasst einen Mobilfunknetzcode MNC, durch
den der Netzknoten die Berechtigung zur Dienstbereitstellung bestimmen
kann. Weitere Anforderungen nach Kommunikationsdienstbereitstellung
können
ebenfalls den MNC umfassen, der dem Netzknoten ermöglicht,
seine Berechtigung zur Dienstbereitstellung zu überprüfen.
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Die
Prozessoranordnung ist weiterhin dazu eingerichtet, einen Netzressourcenidentifikator
aus dem ersten Satz auszuwählen
und die Kommunikationsdienstanforderung mittels der Schnittstellenanordnung
zu der Netzressource umzuleiten, die von dem ausgewählten Netzressourcenidentifikator
identifiziert wurde, wenn der Netzknoten nicht dazu berechtigt ist,
den angeforderten Kommunikationsdienst bereitzustellen.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Umleiten von Teilnehmern durch einen Netzknoten eines Kommunikationssystems,
insbesondere einen Netzknoten eines Kernnetzes, wobei eine Kommunikationsdienstanforderung,
die eine Kommunikationsdienstbereitstellung anfordert, empfangen
wird. Aus der Kommunikationsdienstanforderung wird bestimmt, ob
der Netzknoten dazu berechtigt ist, den angeforderten Kommunikationsdienst
bereitzustellen. Wenn der Netzknoten nicht dazu berechtigt ist,
den angeforderten Kommunikationsdienst bereitzustellen, wird ein
Netzressourcenidentifikator aus einem ersten Satz von Netzressourcenidentifikatoren,
die mit einem ersten Typ in Zusammenhang stehen, ausgewählt, wobei der
erste Typ anzeigt, dass die damit in Zusammenhang stehenden Netzressourcenidentifikatoren
weitere Netzressourcen iden tifizieren, und die Kommunikationsdienstanforderung
wird zu einer Netzressource umgeleitet, die von dem ausgewählten Netzressourcenidentifikator
identifiziert wurde.
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Im
Folgenden werden weitere Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezugnahme auf die abhängigen Ansprüche beschrieben.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung betrifft den Netzknoten, wobei Netzidentifikatoren
des ersten Typs Netzressourcen eines Fremdnetzbetreibers identifizieren.
Der erste Typ kann z. B. ein „Fremd-NRI"-Typ sein.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung betrifft einen Netzknoten, wobei Netzidentifikatoren des
ersten Typs Netzressourcen identifizieren, die einen dedizierten
Dienst bereitstellen können,
der von dem Netzknoten nicht bereitgestellt werden kann. Der erste
Typ kann z. B. ein „Multimedia
Messaging Service"-Typ
sein.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft einen Netzknoten. Die empfangene Kommunikationsdienstanforderung
umfasst einen Netzparameter, z. B. einen Mobilfunknetzcode MNC.
Die Bestimmung der Dienstbereitstellungsberechtigung umfasst eine Ermittlung,
ob der Netzparameterwert das Netz des Netzknotens anzeigt, z. B.
das Heimatnetz des Teilnehmers. Der Netzknoten ist zur Dienstbereitstellung berechtigt,
wenn der Netzparameterwert das Netz des Netzknotens anzeigt, z.
B. wenn der Netzknoten zu dem Heimatnetz des Teilnehmers gehört.
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In
einer anderen Ausführungsform,
die den Netzknoten betrifft, ist die Speicheranordnung weiterhin
dazu eingerichtet, einen zweiten Satz von Netzressourcenidentifikatoren
zu speichern, die mit einem zweiten Typ, z. B. einem zweiten „Eigen-NRI"-Typ, in Zusammenhang
stehen. Der zweite Typ zeigt Netzressourcenidentifikatoren an, die
den Netzknoten identifizieren. In der Regel können diese Identifikatoren
z. B. von anderen Netzknoten oder einem Funkzugriffsnetz verwendet
werden, um den Netzknoten zu identifizieren. Die empfangene Kommunikationsdienstanforderung
umfasst einen Netzressourcenidentifikatorparameter, wobei die Bestimmung
der Dienstbereitstellungsberechtigung eine Ermittlung umfasst, ob
der Netzparameterwert einen Netzressourcenidentifikator des zweiten
Typs anzeigt. Der Netzknoten ist zur Dienstbereitstellung berechtigt,
wenn der Netzressourcenidentifikatorparameterwert einen Netzressourcenidentifikator
des zweiten Typs anzeigt.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die den Netzknoten betrifft, umfasst die Speicheranordnung eine
FIFO-Warteschlange,
d. h. eine First-In-First-Out-Warteschlange, die dazu eingerichtet
ist, Daten zu speichern, z. B. temporäre Funkkennungen TMSIs, die
jeweils einen NRI umfassen, oder einen NRI als solchen. Die Daten
umfassen Netzressourcenidentifikatoren des ersten Typs. Die Auswahl eines
Netzressourcenidentifikators des ersten Typs wird mit der FIFO-Warteschlange
derart durchgeführt,
dass eine Zeit zwischen Auswahlen desselben Netzressourcenidentifikators
maximiert wird; anders ausgedrückt,
sobald ein NRI durch die Auswahl aus der Ausgabeseite der Warteschlange
genommen worden ist, wird er wieder in die Warteschlange an deren
Eingabeseite gegeben.
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Eine
andere Ausführungsform
betrifft ein Kommunikationssystem, das mindestens ein erstes und
ein zweites Kernnetz, die jeweils mehrere erfindungsgemäße Netzknoten
umfassen, und ein gemeinsames Zugriffsnetz umfasst. Der erste Satz
von Netzressourcenidentifikatoren, der an einem Netzknoten des ersten
Kernnetzes gespeichert ist, umfasst alle Netzressourcenidentifikatoren
von Netzknoten des zweiten Kernnetzes, die zur Umleitung von Kommunikationsdienstanforderungen
zu dem zweiten Kernnetz verfügbar
sind.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft ein Kommunikationssystem, das mindestens ein erstes und
ein zweites Kernnetz, die jeweils mehrere erfindungsgemäße Netzknoten
umfassen, und ein gemeinsames Zugriffsnetz umfasst. Der erste Satz
von Netzressourcenidentifikatoren, der an einem Netzknoten des ersten
Kernnetzes gespeichert ist, umfasst dedizierte Netzressourcenidentifikatoren
von Netzknoten des zweiten Kernnetzes, die zur Umleitung von Kommunikationsdienstanforderungen
zu dem zweiten Kernnetz verfügbar
sind. Ein beliebiger Netzressourcenidentifikator eines Netzknotens
des zweiten Kernnetzes wird einmalig in einem ersten Satz von Netzressourcenidentifikatoren
in dem ersten Kernnetz gespeichert. Anders ausgedrückt werden
Duplikate von Netzressourcenidentifikatoren des ersten Typs nicht
in den mehreren ersten Sätzen
von Netzressourcenidentifikatoren zugeteilt.
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Eine
andere Ausführungsform
betrifft das Verfahren, wobei Netzidentifikatoren des ersten Typs Netzressourcen
eines Fremdnetzbetreibers identifizieren.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft das Verfahren, wobei Netzidentifikatoren des ersten Typs Netzressourcen
identifizieren, die einen dedizierten Dienst bereitstellen können, der
von dem Netzknoten nicht bereitgestellt werden kann.
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Eine
andere Ausführungsform
betrifft das Verfahren, wobei die empfangene Kommunikationsdienstanforderung
einen Netzparameter umfasst. Die Bestimmung der Dienstbereitstellungsberechtigung umfasst
eine Ermittlung, ob der Netzparameterwert das Netz des Netzknotens
anzeigt. Der Netzknoten ist zur Dienstbereitstellung berechtigt,
wenn der Netzparameterwert das Netz des Netzknotens anzeigt.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft das Verfahren, wobei ein zweiter Satz von Netzressourcenidentifikatoren
mit einem zweiten Typ in Zusammenhang steht, wobei der zweite Typ
Netzressourcenidentifikatoren anzeigt, die den Netzknoten identifizieren.
Die empfangene Kommunikationsdienstanforderung umfasst einen Netzressourcenidentifikatorparameter.
Die Bestimmung der Dienstbereitstellungsberechtigung umfasst eine
Ermittlung, ob der Netzparameterwert einen Netzressourcenidentifikator
des zweiten Typs anzeigt. Der Netzknoten ist zur Dienstbereitstellung
berechtigt, wenn der Netzressourcenidentifikatorparameterwert einen
Netzressourcenidentifikator des zweiten Typs anzeigt.
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Eine
andere Ausführungsform
betrifft das Verfahren, wobei die Auswahl eines Netzressourcenidentifikators
des ersten Typs aus dem ersten Satz derart durchgeführt wird,
dass die Zeit bis zu einer Wiederverwendung desselben Netzressourcenidentifikators
für eine
Umleitung maximiert wird.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft ein Verfahren in einem Kommunikationssystem, das mindestens
ein erstes und ein zweites Kernnetz, die jeweils mehrere Netzknoten
umfassen, und ein gemeinsames Zugriffsnetz umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren
umfasst einen weiteren Schritt des Konfigurierens des Kommunikationssystems,
so dass der erste Satz von Netzressourcenidentifikatoren, der in
mindestens einem Netzknoten des ersten Kernnetzes gespeichert ist,
alle Netzressourcenidentifikatoren von Netzknoten des zweiten Kernnetzes umfasst,
die zur Umleitung von Kommunikationsdienstanforderungen zu dem zweiten
Kernnetz verfügbar
sind.
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Eine
andere Ausführungsform
betrifft ein Verfahren in einem Kommunikationssystem, das mindestens
ein erstes und ein zweites Kernnetz, die jeweils mehrere Netzknoten
umfassen, und ein gemeinsames Zugriffsnetz umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren
umfasst den weiteren Schritt des Konfigurierens des Kommunikationssystems,
so dass jeder erste Satz von Netzressourcenidentifikatoren, der
an einem Netzknoten des ersten Kernnetzes gespeichert ist, dedizierte
Netzressourcenidentifikatoren von Netzknoten des zweiten Kernnetzes umfasst,
die zur Umleitung von Kommunikationsdienstanforderungen zu dem zweiten
Kernnetz verfügbar
sind. Ein beliebiger Netzressourcenidentifikator eines Netzknotens
des zweiten Kernnetzes wird einmalig einem ersten Satz von Netzressourcenidentifikatoren
in dem ersten Kernnetz zugeteilt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Die
Erfindung wird im Folgenden ausführlicher
mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine Ausführungsform
der Konfiguration der Netzressourcenidentifikatoren NRIs unter Verwendung
von gemeinsam genutzten Fremd-NRIs und
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2:
eine Ausführungsform
der Konfiguration der Netzressourcenidentifikatoren NRIs unter Verwendung
von dedizierten Fremd-NRIs.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Erfindung ermöglicht
es, das allgemeine Konzept des Verbindens von Funkzugriffsknoten bzw.
RAN-Knoten mit mehreren Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten zu verwenden,
um Teilnehmer auf gesteuerte Art und Weise von einem versorgenden Kernnetzknoten
bzw. CN-Knoten zu einem anderen Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten umzuleiten,
ohne neue Vorgänge
und Nachrichten auf den A-, Gb- und Iu-Schnittstellen einzuführen. Im
Folgenden beschriebene Ausführungsformen
betreffen die Unterstützung
der gemeinsamen Nutzung der Infrastruktur in Mobilnetzen, weitere
Ausführungsformen
beschreiben die Unterstützung
von spezifischen Diensten, die nur in dedizierten Knoten eines Pools
verfügbar
sind, so dass eine Mobilstation MS, die einen derartigen Dienst
anfordert oder eine entsprechende Kapazität für einen derartigen Dienst oder
eine entsprechende Subskription eines derartigen Dienstes bereitstellt,
zu dem spezifischen, d. h. geeigneten Knoten gesendet werden kann.
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Zur
Erläuterung
der Erfindung in Hinblick auf die Ausführungsformen mit gemeinsam
genutzter Infrastruktur werden die Begriffe „Eigennetzressourcenidentifikator
bzw. Eigen-NRI" und „Fremdnetzressourcenidentifikator
bzw. Fremd-NRI" eingeführt. Vorzugsweise
beziehen sich diese Begriffe auf ein logisches Konzept, d. h. die
Datenstruktur beider Typen von Netzressourcenidentifikatoren NRIs
kann identisch sein. Fremd-NRIs werden jedoch als von einem ersten
Typ und Eigen-NRIs als von einem zweiten Typ eingestuft. Im Allgemeinen
ist ein Eigennetzressourcenidentifikator bzw. Eigen-NRI ein Netzressourcenidentifikator
NRI, der zum Identifizieren eines Kernnetzknotens bzw. CN-Knotens
in dem eigenen Pool verwendet wird. Die Werte aus dem Satz von Eigen-NRIs werden von einem
Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten verwendet, um das Routen einer Folgeanforderung
zurück
zu demselben Knoten zu erreichen. Ein Fremd-NRI weist einen Netzressourcenidentifikatorwert
bzw. NRI-Wert auf, der einen anderen Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten
identifiziert. Eine temporäre
Funkkennung TMSI, die den Fremdnetzressourcenidentifikator bzw.
Fremd-NRI enthält, wird
von einem Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten zugeteilt, um einen Teilnehmer
zu dem Fremdknoten umzuleiten. Anders ausgedrückt teilt ein Knoten aus einem
Pool einer Mobilstation MS vorübergehend eine
temporäre
Funkkennung TMSI mit einem Fremdnetzressourcenidentifikator bzw.
Fremd-NRI zu. Beim nächsten
Zugriff auf das Netz wird die NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF in
dem Funkzugriffsnetz RAN diese Anforderung entsprechend des Netzressourcenidentifikators
NRI zu dem Fremdknoten routen.
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Erfindungsgemäß werden
in dem Konzept des gemeinsam genutzten Fremdnetzressourcenidentifikators
bzw. Fremd-NRI vorzugsweise
alle, jedoch mindestens ein Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten mit zwei
Sätzen
von Netzressourcenidentifikatoren NRIs ausgestattet, d. h. einem
oder mehreren Eigennetzressourcenidentifikatoren bzw. Eigen-NRIs und einem Satz
von Fremdnetzressourcenidentifikatoren bzw. Fremd-NRIs. Die Eigennetzressourcenidentifikatoren
bzw. Eigen-NRIs werden auf dieselbe Art und Weise verwendet, wie
aktuell in Bezug auf Netzressourcenidentifikatoren NRIs in der technischen
3GPP-Spezifikation 23.236, Version 1.0.0, beschrieben wird. Darüber hinaus
verwendet ein Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten einen Fremd-NRI, wenn er erfasst,
dass ein bestimmter Teilnehmer zu einem anderen Knoten eines anderen
Pools verschoben werden muss.
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Die
Erfassung kann z. B. für
anfängliche Kommunikationsdienstanforderungen
auf Grundlage der internationalen Funkkennung IMSI durchgeführt werden,
die einen Mobilfunknetzcode MNC und einem Mobilfunklandescode (Mobile
Country Code) MCC umfasst. Wenn der in der IMSI gegebene MNC z.
B. nicht dem MNC des Netzknotens entspricht, aber dem MNC des Netzes
des Betreibers, mit dem das Funkzugriffsnetz gemeinsam genutzt wird,
ist der Teilnehmer umzuleiten.
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1 zeigt
ein Beispiel für
eine Ausführungsform,
die Werte von gemeinsam genutzten Fremdnetzressourcenidentifikatoren
bzw. Fremd-NRIs in einem Kommunikationssystem anwendet, wobei zwei
Kernnetzbetreiber bzw. CN-Betreiber ein gemeinsames Funk zugriffsnetz
RAN mittels der von Iu-Flexibility bereitgestellten Mechanismen
verwenden.
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Die
im Folgenden gegebenen spezifischen Zahlen, z. B. Zahlen von Bits
usw., veranschaulichen nur ein Beispiel zur Implementierung und
schränken die
Erfindung auf keinerlei Weise ein.
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Mit
Bezugnahme auf 1 weist das Netz von Betreiber
A drei Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten (A1, A2, A3) auf, CN-Betreiber
B gehören
zwei Knoten (B1, B2). Die zwei Kernnetzbetreiber bzw. CN-Betreiber
haben sich darauf geeinigt, eine Netzressourcenidentifikatorlänge bzw.
NRI-Länge
von 4 Bit zu verwenden, und haben sich weiterhin darauf geeinigt,
dass die Netzressourcenidentifikatorwerte bzw. NRI-Werte 0–9 Knoten
von Betreiber A und 10–15
Knoten von Betreiber B identifizieren werden.
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Betreiber
A hat eine Konfiguration ausgewählt,
in der Knoten A1 durch die Netzressourcenidentifikatorwerte bzw.
NRI-Werte „0" und „1", Knoten A2 durch
den Netzressourcenidentifikator NRI „2" und „3" und Knoten A3 durch den Netzressourcenidentifikator
NRI „4" und „5" identifiziert wird.
Nur der erste Wert jedes Knotens wird als Eigen-NRI konfiguriert,
die anderen Werte (1, 3, 5) werden dem Betreiber B zur Konfigurierung
als Fremd-NRIs in den Knoten des Betreibers B bereitgestellt. Betreiber
B vollführt
einen ähnlichen
Vorgang, so dass Betreiber A die Netzressourcenidentifikatorwerte
bzw. NRI-Werte „11" und „13" als Fremd-NRIs für seine
Knoten erhält.
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Die
NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF in dem Funkzugriffsnetz RAN erkennt
keinen Unterschied zwischen Fremd- und Eigen-NRIs. Jedes Mal, wenn
ein Netzressourcenidentifikator NRI empfangen wird und zu einer
Kernnetzknotenadresse bzw. CN-Knotenadresse aufgelöst werden
kann, wird die Anforderung geroutet. Wenn eine Kernnetzadresse bzw.
CN-Adresse nicht bestimmt werden kann, wird einer der verfügbaren Knoten
(A1, A2, A3, B1, B2) von der NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF ausgewählt.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung betrifft die Auswahl einer temporären Funkkennung TMSI mit einer
Fremd-NRI zum Zwecke einer Umleitung. Für gewöhnlich werden TMSIs aufgrund
des eingeschränkten
Adressbereichs wiederverwendet. Vorzugsweise maximiert der Kernnetzknoten
bzw. CN-Knoten die verstrichene Zeit zwischen Zuteilungen desselben
temporären
Funkkennungwerts bzw. TMSI-Werts. Dies ist von Nutzen, wenn dem
Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten
keine Anzeige bereitgestellt wird, ob diese temporäre Funkkennung
TMSI in der Mobilstation MS durch eine andere temporäre Funkkennung
TMSI von einem Fremdknoten ersetzt wird, während dieser Doppelzuteilungen
derselben TMSI vermeidet. Wenn erwartet wird, dass eine große Anzahl
von Teilnehmern zwischen Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten verschoben
wird, werden vorzugsweise mehrere Netzressourcenidentifikatorwerte
bzw. NRI-Werte als Fremdnetzressourcenidentifikatoren bzw. Fremd-NRIs
pro Knoten verwendet, um die Einheit der TMSIs zu gewährleisten.
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Das
Maximieren der verstrichenen Zeit bis zur erneuten Zuteilung einer
bestimmten TMSI wird vorzugsweise durch Verwendung einer First-In-First-Out-Warteschlange
FIFO zum Verwalten der freigegebenen TMSIs umgesetzt.
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Vorteilhafterweise
sind durch Anwenden auf die Erfindung keine neuen A-, Gb- und Iu-Schnittstellenvorgänge erforderlich.
Des Weiteren wird die Menge von benötigten Netzressourcenidentifikatorwerten bzw.
NRI-Werten minimiert. Die Konfiguration ist einfach, da Fremd-NRIs
in allen Knoten eines Betreibers identisch sind. Wenn Betreiber
A n Knoten und Betreiber B m Knoten hat, sind nur 2(m + n) Netzressourcenidentifikatorwerte
bzw. NRI-Werte erforderlich.
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In
der beschriebenen Ausführungsform
ist eine neue Funktionalität
in den Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten erforderlich: separate Listen
für Eigen- und
Fremd-NRIs und eine Verteilungsfunktion zum Auswählen einer der Fremd-NRIs.
Eine derartige Verteilungsfunktion kann vorteilhafterweise ebenfalls in
SGSNs verwendet werden, z. B. zur SRSN-Verschiebung.
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Eine
weitere Ausführungsform
betrifft eine Mobilstation MS, die für ankommende Anrufe nicht erreichbar
ist, bis eine endgültige
Registrierung in dem korrekten Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten vollzogen
worden ist. Die Zeitspanne, während
deren die Mobilstation nicht erreichbar ist, wird durch Senden einer
inkorrekten Standortgebietsinformation (Location Area Information)
LAI in einer „falsch
angewendeten" Anschlussannahmenachricht über die
Luftschnittstelle minimiert.
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Da
alle Knoten eines Betreibers die Fremd-NRIs des anderen Betreibers
gemeinsam nutzen, ist eine doppelte Zuteilung derselben TMSI möglich, z.
B. können
Knoten A1 und A3 der Mobilstation MS, die zu Knoten B2 umgeleitet
werden sollte, dieselbe temporäre
Funkkennung TMSI zuteilen.
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In
einer Ausführungsform
wird ein Identifizierungsvorgang ausgeführt, um die internationale Funkkennung
IMSI von der Mobilstation MS anzufordern. Dies ist von Nutzen, wenn
die Anforderung an das „korrekte
CN" auf einer TMSI
basiert, wobei die IMSI der Mobilstation MS in diesem Kernnetzknoten bzw.
CN-Knoten nicht verfügbar
ist. In dieser Ausführungsform
kann die IMSI z. B. zum Zugreifen auf die korrekte Heimatdatei (Home
Location Register) HLR verwendet werden, die den Teilnehmer verwaltet.
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Im
Folgenden wird eine weitere Ausführungsform
der Erfindung mit Bezugnahme auf 2 beschrieben,
die dedizierte Fremdnetzressourcenidentifikatoren bzw. Fremd-NRIs
verwendet. Vorteilhafterweise eliminiert diese Ausführungsform
das Risiko, dass mehrere Knoten in einem Netz eines Betreibers verschiedenen
Mobilstationen MSs dieselbe temporäre Funkkennung TMSI zum Zwecke
der Umleitung zuteilen kann. Darüber
hinaus löst
sie außerdem
das Problem, für
eine gewisse Zeit nicht für
ankommende Anrufe erreichbar zu sein.
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In
dieser Ausführungsform
weist ein Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten einen anderen Satz von Fremd-NRIs
zum Umleiten von Teilnehmern auf. Es besteht also keine Möglichkeit
mehr, dass zwei Knoten Mobilstationen MSs identische temporäre Funkkennungen
TMSIs zuteilen, die umgeleitet werden sollten. 2 zeigt
dieselbe Netzstruktur wie die schon erläuterte 1, jetzt
jedoch entsprechend der Ausführungsform
mit dedizierten Fremdnetzressourcenidentifikatoren bzw. Fremd-NRIs
konfiguriert.
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Im
gezeigten Beispiel sind die Knoten von Betreiber A nun durch die
Netzressourcenidentifikatorwerte bzw. NRI-Werte „0" bis „15" identifiziert. Betreiber B hat den
Netzressourcenidentifikatorbereich bzw. NRI-Bereich „16" bis „31". Es werden also
insgesamt 32 Netzressourcenidentifikatorwerte bzw. NRI-Werte verwendet,
die eine Netzressourcenidentifikatorlänge bzw. NRI-Länge von
5 Bit bedingen.
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Jeder
Knoten erfordert mindestens einen Eigennetzressourcenidentifikator
NRI plus einen zusätzlichen
dedizierten Fremdnetzressourcenidentifikator NRI, der von jedem
Knoten des Pools von Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten des anderen Betreibers zu adressieren
ist. Für
jeden Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten ist also die Menge „eins plus
die Anzahl von Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten in dem Pool des anderen
Betreibers" an NRIs
erforderlich.
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Im
Allgemeinen macht dies, wenn Betreiber A n Knoten in dem Gebiet
und Betreiber B m Knoten hat, Folgendes erforderlich:
n·(m + 1)
NRis in den Knoten des Betreibers A
m·(n + 1) NRis in den Knoten
des Betreibers B
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Die
Gesamtzahl von NRIs in der NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF läuft auf
2·n·m + n
+ m hinaus.
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Vorteilhafterweise
erfordert die Ausführungsform
der Erfindung, die dedizierte Fremd-NRIs betrifft, keine neuen A-,
Gb- und Iu-Schnittstellenvorgänge.
Die Verwendung von getrennten temporären Funkkennungswerten bzw.
TMSI-Werten und damit die Verwendung von getrennten NRI-Werten in
jedem Knoten zum Zwecke der Umleitung von Teilnehmern eliminiert
das Risiko, verschiedenen Knoten dieselbe temporäre Funkkennung TMSI auf duplizierte
Art und Weise zuzuteilen. Der „korrekte" Kernnetzknoten bzw.
CN-Knoten ist sich des Absenders der umgeleiteten MS bewusst. Die
IMSI (und andere Daten) kann also von diesem Knoten abgerufen werden und
braucht nicht über
die Luftschnittstelle übertragen
werden. Dies resultiert in einer erhöhten Vertraulichkeit von Teilnehmerdaten
im Vergleich zu bestehenden Systemen. Darüber hinaus kann die Mobilstation
MS für
ankommende Anrufe erreichbar gemacht werden, z. B. mittels einer
Zeichengabenachricht an die HLR, während sie an einen „falschen" Kernnetzknoten bzw.
CN-Knoten angeschlossen ist.
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Als
neue Funktionalität
in den Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten
werden separate Listen für
Eigen- und Fremd-NRIs verwendet. Eine Verteilungsfunktion wird zum
Auswählen
einer der Fremd-NRIs eingeführt.
Bei der Auswahl kann es sich um eine Zufallsauswahl handeln. In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Auswahlfunktion in SGSNs verwendet, z. B. zum Zwecke der
SRSN-Verschiebung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können Kernnetzknoten
bzw. CN-Knoten, die eine Implementierung entsprechend gemeinsam
genutzten und dedizierten NRIs bereitstellen, koexistieren. Es ist
nicht erforderlich, dass z. B. jedes SGSN eines Netzes dieselbe
Ausführungsform
um fasst.
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Des
Weiteren ist es möglich,
dass ein Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten beide Ausführungsformen
bereitstellt, z. B. um einem Betreiber zu ermöglichen, z. B. durch Ablaufs-
und Wartungsmittel die zu verwendende Ausführungsform auszuwählen.
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Die
Erfindung und ihre Ausführungsformen zeigen,
dass Möglichkeiten
zum Unterstützen
von Lösungen
mit gemeinsam genutzter Infrastruktur durch eine geeignete Planung
der Inanspruchnahme der Netzressourcenidentifikatoren NRIs bestehen. Die
Lösungen
haben keine Auswirkung auf die Mobilstation MS und die NAS-Knotenauswahlfunktion NNSF
in dem Funkzugriffsnetz RAN und sie erfordern insbesondere keine
neuen Vorgänge
und Nachrichten auf der Schnittstelle zwischen dem Funkzugriffsnetz
RAN und dem Kernnetz CN. Die Funktionen, die in das derzeitige Konzept
von Iu-Flex eingeführt
werden müssen,
sind die Differenzierung zwischen Eigen- und Fremdnetzressourcenidentifikatorwerten
bzw. Eigen- und
Fremd-NRI-Werten und die Unterstützung
einer Verteilungsfunktion zum Auswählen eines Fremd-NRI.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann der beschriebene Mechanismus nicht nur zum Verschieben von
MSs von den Knoten eines Betreibers zu anderen Knoten verwendet
werden; er ist auch in einem Pool eines Betreibers anwendbar. Ein
Beispiel kann darin bestehen, dass einige Mobilstationen MSs Kapazitäten erfordern,
die nicht von allen Knoten in einem Pool unterstützt werden, so dass diese MSs
zu einem spezifischen Knoten umgeleitet werden können, der diese Kapazitäten bereit stellt.
In dieser Ausführungsform
speichert der Kernnetzknoten bzw. CN-Knoten ebenfalls getrennte
Sätze von
NRIs, wobei die Trennung unterschiedliche Dienste oder Dienstklassen
reflektiert, die in dem Pool verfügbar sind.
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Die
Unterstützung
einer gemeinsam genutzten Funkinfrastruktur ermöglicht Interoperabilität in einer
gemeinsam genutzten Infrastrukturumgebung zwischen Einrichtungen
von mehreren Händlern. Durch
die Flexibilität
und Verlässlichkeit
des Konzepts „Intra
Domain connection of radio access network RAN nodes to multiple
core network CN nodes" (Intra-Domain-Verbindung
von Funkzugriffsknoten bzw. RAN-Knoten mit mehreren Kernnetzknoten bzw.
CN-Knoten) und die Kostenvorteile einer gemeinsam genutzten Funkinfrastruktur
wird eine erhöhte
Verlässlichkeit
und Dienstverfügbarkeit
in dem Kernnetz CN erreicht.