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FACHGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Kommunikationssysteme
mit Mehrfachzugang und insbesondere einen Rufaufbau zur Mobilstation
in solchen Systemen.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Während der
Entstehung von mobilen Kommunikationssystemen sind unterschiedliche
Funkzugangstechniken entwickelt worden. In den letzten Jahren sind
die Vorteile der Fähigkeit
zum Benutzen paralleler Systeme von ein und demselben mobilen Endgerät erkannt
worden. Aus diesem Grund sind Lösungen
zum Verbinden von Netzwerken unterschiedlicher Zugangstechnologien
entwickelt worden, um einem Benutzer zu ermöglichen, zwischen den unterschiedlichen
Zugängen
zu schalten.
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Mobile
Kommunikationssysteme, die Netzwerke mit Mehrfachfunkzugang aufweisen,
welche unterschiedliche Funkzugangstechnologien einsetzen, werden
in der gesamten vorliegenden Offenbarung als Kommunikationssysteme
mit Mehrfachzugang bezeichnet. Es wird angenommen, dass sich ein
Benutzer zwischen unterschiedlichen Zugangsnetzwerken bewegen kann,
die unterschiedliche Zugangstechnologien anwenden, wobei der Benutzer jederzeit
mit dem Zugangsnetzwerk verbunden sein sollte, das aufgrund der
Definition bestimmter Kriterien für das „beste" gehalten wird.
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Einige
Anwendungsarten erfordern, dass eine andere Partei den Benutzer
erreichen kann, zum Beispiel eine Telefonieanwendung, eine Videotelefonieanwendung
oder eine Sofortmitteilungsanwendung, bei denen der Benutzer dazu
in der Lage sein sollte, ankommende Rufe zu empfangen. Diese Anwendungen
stellen einige spezifische Anforderungen an das Mehrfachzugangssystem.
Erstens wird ein Mechanismus benötigt,
um zu bestimmen, in welchem Zugangsnetzwerk oder in welchen Zugangsnetzwerken
der Benutzer zu finden ist. Zweitens kostet das Erreichbarbleiben
innerhalb eines Zugangsnetzwerkes Ressourcen, Batterie für den Benutzer und
Kapazität
für das
Zugangsnetzwerk.
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Die
Möglichkeit
zur Verwendung von Mehrfachzugangstechnologien und die Fähigkeit,
in Abhängigkeit
von gegebenen Bedürfnissen,
Umgebung usw. die beste auszuwählen,
ist derzeit ein heißes Thema,
das in verschiedenen Veröffentlichungen analysiert
wurde. Das Hauptaugenmerk in den meisten veröffentlichten Dokumenten über Kommunikationssysteme
mit Mehrfachzugang liegt darauf, wie Sitzungen beim Schalten zwischen
unterschiedlichen Zugangsarten erhalten und bewegt werden können. Typische
Beispiele solcher Veröffentlichungen
zu Übergabe
und Mobilität
sind die veröffentlichten US-Patentanmeldungen
US2002/0147008 A1 und US2002/0160785 A1.
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Um
den Batterieverbrauch des Benutzergeräts zu sparen, ist es möglich, dass
das Benutzergerät
nur von einem Zugangsnetzwerk gleichzeitig erreicht werden kann,
sogar wenn andere Zugangsnetzwerke vorhanden sind. In vielen Kommunikationssystemen
mit Mehrfachzugang wird auf das Benutzergerät durch dieses eine Zugangsnetzwerk
zugegriffen, sogar wenn eine andere Technologie geeigneter wäre, um den
Ruf zu handhaben. Ein Aufbauverfahren muss eingesetzt werden, bevor
eine Schaltung zu einer besseren Zugangstechnologie ausgeführt werden
kann. Der Nachteil bei solch einem Ansatz ist, dass eine bedeutende
Verzögerung verursacht
wird, bevor die am besten geeignete Zugangstechnologie benutzt werden
kann.
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Ein
Aufbauverfahren zum Beispiel in einem zellularen Zugangsnetzwerk
müsste
mindestens einen Suchruf aus dem Netzwerk, eine Antwort aus dem
Endgerät
auf einem zufälligen
Zugangskanal und eine gewissen Signalgabe zwischen den beiden zur
Erstellung von Kommunikationskanälen
aufweisen, um den Ruf und eine weitere Signalgabe zu tragen. Nur
nach diesen Schritten ist es möglich,
die Signalgabe auszuführen,
die zum Schalten zu einer anderen Zugangsart notwendig ist. Ausführliche
Verfahrensweisen unterscheiden zwischen zellularen Technologien,
jedoch ist das Hauptprinzip das gleiche.
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In
der veröffentlichten
US-Patentanmeldung US2002/0090975 A1 ist ein Kommunikationssystem mit
Mehrfachzugang offenbart, das die zwei zellularen Zugangsnetzwerke
UMTS und GSM umfasst. Da beide Zugangsnetzwerke durch das gleiche
MSC koordiniert werden, weist das MSC inhärente Information über die
Abdeckung der zwei Zugangsnetzwerke auf. Wenn eine Anforderung für einen
Ruf oder eine andere Kommunikationssitzungsart empfangen wird, wird
in einem der Zugangsnetzwerke ein Suchruf ausgeführt. Wenn die angeforderte
Kommunikationssitzung derart ist, dass das andere Zugangsnetzwerk zu
dessen Handhabung besser wäre,
weist der Suchruf eine Anforderung zum Schalten des Zugangsnetzwerks
auf. Der Aufbau des Rufs wird in dem am meisten geeigneten Zugangsnetzwerk
direkt vorgenommen. Dies gewährleistet,
dass der Ruf nicht als Folge dessen zurückgewiesen wird, dass er über ein Zugangsnetzwerk
aufgebaut wird, das den Ruf nicht unterstützen kann. Die Anforderung
zum Schalten des Netzwerks basiert auf der inhärenten Kenntnis der Abdeckung
der zwei koordinierten Zugangsnetzwerke.
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Ein
Problem bei dem System, das in US2002/0090975 A1 offenbart ist,
besteht darin, dass es auf Systeme von zwei oder mehr zellularen Zugangsnetzwerken
eingeschränkt
ist, die von einer gemeinsamen Steuerung unterstützt werden.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Problem vieler Kommunikationssysteme mit Mehrfachzugang des Standes
der Technik ist, dass die Ressourceneffizienz zum Erreichbarhalten in
mehr als einem Zugangsnetzwerk gleichzeitig im Allgemeinen schlecht
ist. Ein anderes Problem bei Kommunikationssystemen mit Mehrfachzugang
des Standes der Technik ist, dass die Zeitverzögerung zum Ausführen eines
Rufaufbaus in jedem beliebigen bevorzugten Zugangsnetzwerk im Allgemeinen zu
lang ist.
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Es
ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationssystem
mit Mehrfachzugang für
einen schnellen, ressourceneffizienten Rufaufbau in jedem beliebigen
erreichbaren Zugangsnetzwerk bereitzustellen.
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Die
oben erwähnte
Aufgabe wird durch Verfahren und Vorrichtungen nach den beiliegenden
Patentansprüchen
erfüllt.
Im Allgemeinen wird ein Endgerät
durch ein erstes Zugangsnetzwerk erreichbar gehalten, welches dasjenige
mit der größten Ressourceneffizienz
der verfügbaren
Zugangsnetzwerke ist, um das Endgerät erreichbar zu halten. Das
Endgerät
tastet die Existenz benutzbarer Basisstationen für andere Zugangsnetzwerke des
Systems passiv ab und meldet dem ersten Zugangsnetzwerk die Daten,
die mit solchen Existenzen in Verbindung stehen. Das passive Abtasten
ist ressourceneffizient und wird kontinuierlich oder diskontinuierlich,
entweder gemäß vorherbestimmten
Schemata oder gemäß Anweisungen
aus dem ersten Zugangsnetzwerk ausgeführt. Wenn eine Anforderung
für einen
Ruf an das Endgerät
empfangen wird, wird ein Suchruf in dem ersten Zugangsnetzwerk ausgeführt. Die
Suchrufmitteilung umfasst Information über das bevorzugte Zugangsnetzwerk,
die auf den gemeldeten Daten der Existenz benutzbarer Basisstationen
oder Zugangspunkte anderer Zugangsnetzwerke basiert. Das Endgerät verbindet
sich mit dem bevorzugten Zugangsnetzwerk und führt einen Rufaufbau direkt
in dem bevorzugten Zugangsnetzwerk aus.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Ressourceneffizienz
zum Erreichbarhalten eines Endgeräts minimal gehalten wird, indem
die effizienteste Zugangsnetzwerkwahl benutzt wird. Ein anderer
Vorteil ist, dass ein Rufaufbau zu dem Endgerät bei einem bevorzugten Zugangsnetzwerk
ohne unnötige
Verzögerungen
ausgeführt
werden kann. Ein weiterer Vorteil ist eine Verringerung der Signalgabe
während
der Inaktivitätszeiträume sowie
während
des tatsächlichen
Rufaufbauverfahrens.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung und die weiteren Aufgaben und Vorteile davon sind am besten
mit Bezug auf die folgende Beschreibung zusammen mit den beiliegenden
Zeichnungen zu verstehen, in denen:
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1 ein
Blockschema einer Ausführungsform
eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2a ein
Blockschema eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß 1 im Bereitschaftsmodus
ist;
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2b ein
Blockschema eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß 1 während eines
Suchrufvorgangs ist;
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2c ein
Blockschema eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß 1 während eines
Rufaufbauvorgangs ist;
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2d ein
Blockschema eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß 1 während eines
laufenden Rufs ist;
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3a ein
Blockschema eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß 1 während eines
WCDMA-Rufaufbauvorgangs
ist;
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3b ein
Blockschema eines Kommunikationssystems mit Mehrfachzugang gemäß 1 während eines
laufenden WCDMA-Rufs ist;
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4 eine
Ausführungsform
einer Rufaufbausequenz ist, die das Abtasten von WLAN-Baken gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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5 ein
Flussdiagramm einer Ausführungsform
eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf drei Hauptfundamenten. Das erste
stellt eine Lösung
bereit, um die Erreichbarkeit ressourceneffizienter zu machen, indem
die Erreichbarkeit für
alle Zugangsnetzwerke durch nur eines von ihnen – nämlich durch das mit der größten Ressourceneffizienz – geleistet wird.
Das zweite Fundament ist das Verfügbarmachen von Information über die
Verfügbarkeit
anderer Zugangsnetzwerke durch die einzige assoziierte Verbindung.
Dabei führt
das Endgerät
ein passives Abtasten sämtlicher
Basisstationen für
andere Zugangsnetzwerke aus und meldet die Ergebnisse. Das dritte
Fundament ist der Gedanke, die Information von benachbarten Zugangsnetzwerken
zu benutzen, um einen Wechsel des Zugangsnetzwerks schon in der
Suchrufphase eines Rufaufbaus anzufordern.
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Zur
Erleichterung der Erläuterungen
wird ein Modellkommunikationssystem mit Mehrfachzugang benutzt.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Bereich des Patentschutzes
nicht darauf eingeschränkt
werden soll, da dieses Modellsystem nur als ein Beispiel dient.
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Das
Modellkommunikationssystem mit Mehrfachzugang 1 ist in 1 schematisch
dargestellt. Das Modellkommunikationssystem mit Mehrfachzugang 1 umfasst
zwei Funkzugangsnetzwerke, ein WCDMA-Zugangsnetzwerk 10 und
ein WLAN-Zugangsnetzwerk 20. Die Zugangsnetzwerke 10, 20 sind
durch Umleitungsmittel 8 miteinander verbunden, welche
die Beziehung dazwischen handhaben. Neben diesen Umleitungsmitteln 8 sind
die zwei Zugangsnetzwerke 10, 20 im Wesentlichen,
das heißt,
hinsichtlich des Abdeckungsbereichs, Ressourcen usw., unkoordiniert.
Das Umleitungsmittel 8 ist mit externen Kommunikationssystemen
durch eine Verbindung 5 verbunden.
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Das
WCDMA-Zugangsnetzwerk 10 umfasst eine Anzahl von Basisstationen 14 (von
denen nur zwei dargestellt sind). Jede Basisstation 14 steht
mit mindestens einer Zelle in Verbindung. Die Basisstationen 14 sind
mit unterschiedlichen Arten von Steuervorrichtungen 12 verbunden,
durch welche die Basisstationen 14 mit den Umleitungsmitteln 8 kommunizieren.
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Das
WLAN-Zugangsnetzwerk 20 umfasst eine Anzahl von Zugangspunkten
(AP) 24, die durch die Steuervorrichtungen 22 miteinander
verbunden sind, durch welche die Zugangspunkte 24 mit den Umleitungsmitteln 8 in
Kontakt stehen.
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Die
Beschreibung der tatsächlichen
Zugangsnetzwerke ist dürftig,
da es nur wenige Aspekte davon gibt, welche für die vorliegende Erfindung
von Bedeutung sind. Der Rest der Zugangsnetzwerke funktioniert gemäß Prinzipien,
die dem Fachmann bekannt sind.
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Ein
Endgerät 30,
das die Verbindung sowohl durch ein WLAN-Zugangsnetzwerk 20 als auch
ein WCDMA-Zugangsnetzwerk 10 stützt, ist innerhalb des Bereichs
vorhanden, der von dem WCDMA-Zugangsnetzwerk 10 abgedeckt
ist. Während
Inaktivitätszeiträumen steht
das Endgerät 30 mit
einer Zelle einer Basisstation 14 des WCDMA-Zugangsnetzwerks 10 in
Verbindung. Dies ist durch die gestrichelte Linie 16 angegeben.
Das Endgerät 30 überwacht das
zellulare Netzwerk durch Überwachen
seiner Suchrufkanäle.
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Die
APs 24 des WLAN-Zugangsnetzwerks 20 emittieren
Bakensignale 26, die vorzugsweise eine Kennung des WLAN-Netzwerks umfassen.
Eine Möglichkeit
besteht darin, die Kennung eines Funknetzwerkes (Service Set IDentity
= SSID) zu benutzen. Das Endgerät 30 steht
nicht mit dem WLAN 20 in Verbindung, sondern kann die SSID
und eine Signalstärke
der Bake 26 erkennen, die es trägt. Folglich hat das WLAN 20 keinerlei
Kenntnisse von der Gegenwart des Endgeräts 30, während das
Endgerät 30 Kenntnis
von der Gegenwart des WLANs 20 hat.
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Eine
Situation, in der das Endgerät 30 mit dem
WCDMA-Netzwerk 10 in
Verbindung steht, dem WLAN-Netzwerk 20 jedoch nur zuhört, ist
in 2a dargestellt. Wie oben beschrieben, überträgt der WLAN-AP 24 ein
Bakensignal 24, welches zum Beispiel die SSID umfasst.
Das Endgerät 30 weist
eine passive Abtasteinheit 32 auf, die ein diskontinuierliches
Abtasten von Baken ausführt.
Die passive Abtasteinheit 32 ist angeordnet, um die SSID
des Bakensignals 26 zu lesen. Außerdem ist die passive Abtasteinheit 32 angeordnet,
um die Signalstärke
des Bakensignals 26 zu fühlen. Ein Benachrichtigungsmittel 34 ist
mit der passiven Abtasteinheit 32 verbunden und erstellt
eine Benachrichtigungsmitteilung 36 über ein alternatives Zugangsnetzwerk
an die Basisstation 14 des WCDMA-Netzwerks 10 basierend
auf den Ergebnissen, die von der passiven Abtasteinheit 32 erhalten
worden sind. Die Benachrichtigungsmitteilung 36 über ein
alternatives Zugangsnetzwerk wird an die Basisstation 14 übertragen
und umfasst Daten, welche die SSID sowie die Signalstärke betreffen.
Die Basisstation 14 empfängt die Benachrichtigungsmitteilung über ein
alternatives Zugangsnetzwerk in einem Suchrufdatenmittel 18.
Die Daten werden ausgewertet und die Gegenwart sämtlicher alternativer Zugangsnetzwerke
wird gespeichert.
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Die
Benachrichtigung von dem Endgerät 30 zu
dem Suchrufdatenmittel 13 kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
ausgeführt
werden, wenn zum Beispiel bedeutende Statusveränderungen auftreten. Das Suchrufdatenmittel 13 weist
somit aktualisierte Informationen über die derzeitige Situation
des Endgeräts 30 auf.
Das Endgerät 30 ist
durch das WCDMA-Netzwerk 10 erreichbar, das im Hinblick
auf die Aufgabe, die Endgeräte
erreichbar zu halten, ressourceneffizient ist. wie nachstehend weiter
erläutert werden
wird, kann eine Rufaufbauzeit bedeutend verringert werden, wenn
das Endgerät 30 passiv
in kontinuierlicher oder periodischer Weise nach Zellen des WLANs 20 sucht,
sogar wenn es nur in dem zellularen Netzwerk 10 registriert
ist und mit keinem WLAN-AP 24 verbunden ist.
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Zellulare
Richtlinien weisen Mechanismen zum Erreichen des Benutzers auf,
die im Hinblick auf das Sparen der Endgerätbatterie, Funkressourcen und
Netzwerkressourcen sehr effizient sind. Das Suchrufen ist ein Grundmerkmal,
das die Zeit minimiert, welche das Endgerät zum Überwachen des Netzwerks benötigt, um
Verkehr empfangen zu können.
Außerdem
beseitigt das Suchrufen sogar in Zeiträumen der Inaktivität die Notwendigkeit,
dass das Endgerät
das Netzwerk bei jedem Zellenwechsel aktualisieren muss. Dies ermöglicht einem
zellularen Endgerät,
tagelang erreichbar zu bleiben, bevor die Batterie wieder aufgeladen
werden muss. Außerdem ist
der Suchrufmechanismus in einem zellularen System für schnelle
und nach oben begrenzte Antwortzeiten gestaltet.
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Jedoch
existiert hinsichtlich zum Beispiel der WLAN (Wideband Local Area
Network) -Technologie nur eine rudimentäre Unterstützung für die Mobilität. Für Benutzer
gibt es keine spezifischen ressourceneffizienten Mechanismen, stets
erreichbar zu bleiben, ohne aktiv kommunizieren zu müssen, wenn
sie sich zwischen unterschiedlichen Zellen bewegen. Um erreichbar
zu bleiben, muss das Endgerät
bei jeder Bewegung zu einer neuen WLAN-Zelle einen erneuten Assoziierungsvorgang
ausführen,
der eine Signalgabe zwischen dem Endgerät und dem WLAN-Zugangspunkt (AP)
aufweist.
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Da
einige Zugangstechnologien mehr Ressourcen benötigen als andere, ist es eine
ressourceneffiziente Strategie, durch den am meisten geeigneten
Zugang erreichbar zu bleiben. Eine einfache Lösung dieses Ineffizienzproblems
des Erreichbarbleibens in einem WLAN-System ist somit, stattdessen
nur durch zellularen Zugang erreichbar zu bleiben.
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In 2b betritt
ein ankommender Ruf zu dem Endgerät 30 das Kommunikationssystem 1 durch
die externe Verbindung 5. Da das WCDMA-Netzwerk 10 das
Zugangsnetzwerk ist, das zum Erreichbarhalten des Endgeräts 30 benutzt
wird, wird ein Suchrufvorgang in dem WCDMA-Netzwerk 10 gestartet.
Eine Suchrufmitteilung wird basierend auf den Eigenschaften des
hereinkommenden Rufs sowie den gespeicherten Danten bezüglich der
gegenwärtigen
Verfügbarkeit
alternativer Netzwerke vorbereitet. Die Rufanforderungen, zum Beispiel
eine höchstmögliche Datengeschwindigkeit
oder eine bestimmte garantierte QoS (Qualität des Dienstes) werden an die
gespeicherten Daten verfügbarer
Zugangsnetzwerke angepasst. Da das Endgerät Messungen bezüglich der
WLAN-Zellen über das
zellulare Zugangsnetzwerk mitteilt, weist das Netzwerk wertvolle
Informationen darüber
auf, ob sich das Endgerät
innerhalb der WLAN-Abdeckung befindet oder nicht. Auf dieses Weise
kann ein bevorzugtes Zugangsnetzwerk bestimmt werden. Informationen über solch
ein bevorzugtes Zugangsnetzwerk sind dann vorzugsweise in der Suchrufmitteilung
enthalten, zum Beispiel als ein Informationselement zur „Zugangswiederauswahlanzeige" oder als ein Suchruf-Ursachenwert.
Die Suchrufmitteilung 19 wird dann übertragen und von dem Endgerät 30 empfangen.
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Bei
Empfang der Suchrufmitteilung ist das Endgerät bereit, um mit dem Ausführen einer
Assoziation mit dem WLAN-Netzwerk 20 sofort
zu beginnen. Das Endgerät 30 verfügt über die
Ergebnisse vorheriger passiver Abtastungen oder beginnt, nach geeigneten
WLAN-Zellen zu suchen. Danach kann es sich selbst gemäß normalen
Routinen mit einem WLAN-AP verbinden. Diese Phase ist in 2c dargestellt.
Ein Rufaufbaumittel 28 in dem WLAN-AP 24 kommuniziert
durch Rufaufbaumitteilungen 36 mit einem WLAN-Rufaufbaumittel 38 des
Endgeräts 30.
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Indem
bereits in der Suchrufmitteilung über den zellularen Zugang angegeben
wird, dass der Benutzer einen WLAN-Zugang ausführen soll, kann das Aufbauverfahren
des zellularen Zugangs vermieden werden. Von dem Aufbauverfahren
bleibt lediglich der Suchruf, das heißt, die Initiierung des Verfahrens übrig, wohingegen
nachfolgende Schritte beseitigt werden. Das Verfahren wird zum Beispiel
durch einen spezifischen Suchrufursachenwert oder ein spezifisches
Informationselement ermöglicht.
Der Anwender kann zum Beispiel den Suchrufursachenwert auf „Ausführen des
WLAN-Zugangs" einstellen, wenn
für einen
ankommenden Ruf ein Benutzer gerufen wird, der am besten durch WLAN
gehandhabt wird. Dies beruht darauf, dass der Anwender weiß, dass
sich der Benutzer innerhalb des WLAN-Abdeckungsbereichs befindet. Bei Erhalt
der Suchrufmitteilung kann der Benutzer sofort damit beginnen, nach
WLAN-Zellen zu suchen und sich selbst mit einem WLAN-AP verbinden. Dadurch
kann der Ruf zu dem korrekten WLAN-AP geleitet werden.
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Das
Endgerät 30 kann
auf die Suchrufmitteilung durch eine Empfangsbestätigungsmitteilung 39 antworten.
Diese Empfangsbestätigungsmitteilung 39 ist
als eine Antwort auf die „Wiederauswahl"-Suchrufmitteilung
eine Anzeige für
die Basisstation 14 dafür,
dass die Suchrufmitteilung empfangen wird und dass Versuche zum
Kontaktieren eines anderen Zugangsnetzwerks im Gange sind. Falls kein
Kontakt mit dem WLAN-AP 24 hergestellt werden kann, sollte
die Basisstation 14 informiert werden und der Ruf sollte
stattdessen durch WCDMA empfangen werden.
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Das
Endgerät 30 kann
in WCDMA im Ruhemodus bleiben, selbst wenn der tatsächliche
Ruf an das WLAN übertragen
wird.
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Das
passive Abtasten alternativer Zugangsnetzwerke ist ein wichtiger
Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Die Benutzung des Prinzips
des passiven Abtastens alternativer Zugangsnetzwerkbaken und des
Mitteilens davon durch das Zugangsnetzwerk, in dem das Endgerät erreichbar
ist, verringert die Gesamtzeit des Rufaufbaus. Da die Abtastergebnisse
vor dem Empfang eines Suchrufs verfügbar sind, ist das Endgerät bereit,
sich selbst sofort mit einem anderen Zugangsnetzwerk zu verbinden.
Da die Abtastergebnisse darüber
hinaus auch dem Zugangsnetzwerk mitgeteilt werden, in dem das Endgerät erreichbar
ist, kann sogar die Suchrufmitteilung dementsprechend angepasst
werden.
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Falls
das Abtasten passiv, das heißt,
ohne Erstellen einer Verbindung mit oder Zuordnung zu irgendeiner
Basisstation eines alternativen Zugangsnetzwerks ausgeführt wird,
werden die Endgerätbatterie
sowie die Funkschnittstelle und Netzwerkhardwareressourcen des alternativen
Zugangsnetzwerks gespart. Das passive Abtasten kann kontinuierlich, periodisch
und/oder nach einem Befehl oder einer Empfehlung ausgeführt werden,
die über
das erste Zugangsnetzwerk empfangen wird. Das Netzwerk kann Informationen
zum Positionieren des Endgeräts mittels
zum Beispiel GPS-Messungen in Kombination mit einer Abdeckungskarte
alternativer Zugangsnetzwerke benutzen, um zu bestimmen, wann Endgeräten befohlen/empfohlen
werden soll, mit dem Suchen nach Baken zu beginnen. Eine andere
Alternative für
das Netzwerk zum Bestimmen, ob das Endgerät möglicherweise innerhalb der
Abdeckung eines alternativen Zugangsnetzwerks liegt, ist die Benutzung
der Kenntnisse hinsichtlich der Abdeckung eines alternativen Netzwerks
bezogen auf den derzeitigen Bereich (Zellen oder Zellensatz), in
dem das Endgerät
in dem derzeit benutzten Zugangssystem gerufen wird.
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Wenn
das Endgerät,
wie oben erwähnt,
Messungen von Bakensignalen eines alternativen Zugangsnetzwerks über den
derzeitigen Zugang mitteilt, dann erhält das Netzwerk genauere Informationen
darüber,
ob das Endgerät
bezogen auf den derzeitigen Zugang innerhalb der Abdeckung des alternativen
Netzwerks liegt.
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2d stellt
die Situation dar, wenn das Verfahren zum WLAN-Rufaufbau beendet
ist. Der Ruf wird von der externen Verbindung 5 mit dem
Endgerät 30 durch
das WLAN-Zugangsnetzwerk 20 verbunden.
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Wenn
der Ruf beendet ist, wird vorzugsweise die Situation aus 2a wiederhergestellt.
Das Endgerät 30 unterbricht
die Verbindung zu dem WLAN-Zugangsnetzwerk.
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Eine
Beispielsequenz, die ein Verfahren mit einem zellularen Zugangsnetwerk
und einem WLAN-Zugangsnetzwerk darstellt, ist in 4 veranschaulicht.
Die Sequenz beginnt mit der Abtastung 101 des Endgeräts nach
WLAN-Baken, die
Rundfunksignale aus dem WLAN sind. Diese gemessenen Ergebnisse werden über den
zellularen Zugang gemeldet 102. Die Messmeldungen 102 können die
Signalstärken
der erkannten Baken und eine Kennung des erkannten WLAN-Netzwerks
aufweisen. Eine Möglichkeit
ist die Benutzung der SSID, die von der WLAN-Bake als Kennung getragen
wird. Die Emission von Bakensignalen wird kontinuierlich oder diskontinuierlich
ausgeführt,
wie durch einen Pfeil 109 angezeigt. Ferner wird die Messung
bei dem Endgerät
kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgeführt, wie durch einen Pfeil 110 angezeigt.
Die Meldungen 102 werden vorzugsweise bei Wechseln übertragen. Als
Nächstes
empfängt
das zellulare Netzwerk von der anrufenden Partei eine Anforderung
für einen
ankommenden Ruf 130 und bestimmt, dass dieser Ruf gut geeignet
ist, um von WLAN getragen zu werden. Da das WCDMA-Zugangsnetzwerk
kürzlich
eine Messmeldung von dem Endgerät
erhalten hat, die anzeigt, dass es sich innerhalb der WLAN-Abdeckung
befindet, entscheidet 104 sich das zellulare Netzwerk,
die Anordnung ankommender Rufe in dem WLAN zu versuchen. Das zellulare
Netzwerk ruft 105 das Endgerät mit Hilfe eines Suchruf-Ursachenwertes,
der anzeigt, dass das Endgerät
versuchen sollte, auf das WLAN zuzugreifen. Das Endgerät initiiert
ein Assoziierungsverfahren 106 mit einem WLAN-AP, das heißt, eine
Verbindung zwischen dem Endgerät und
dem WLAN-AP wird erstellt. Der Ruf wird zum Beispiel mit Hilfe von
Verfahren des Standes der Technik wie Mobile IP zu dem WLAN-AP 107 umgeleitet,
um den Rufaufbau zu vollenden. Folglich existiert ein laufender
Ruf über
WLAN 108.
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Ersatzweise
kann das Verfahren als ein Flussdiagramm ausgedrückt werden, vgl. 5.
Das Verfahren beginnt in Schritt 200. In Schritt 202 wird das
Endgerät
mit einem ersten Zugangsnetzwerk in Verbindung gebracht, das im
Hinblick auf Erreichbarkeitsressourcen effizient ist. In Schritt 204 wird
vorzugsweise diskontinuierlich ein passives Abtasten nach der Existenz
alternativer Zugangsnetzwerke ausgeführt. In Schritt 206 werden
die Ergebnisse der Abtastung dem ersten Zugangsnetzwerk rückgemeldet.
Wenn ein ankommender Ruf das Endgerät erreicht, wird das Endgerät in dem
ersten Zugangsnetzwerk gerufen, das Informationen über das
bevorzugte Netzwerk umfasst. In Schritt 210 wird ein Rufaufbau
gemäß der Information über das
bevorzugte Zugangsnetzwerk erstellt. Das Verfahren endet in Schritt 212.
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Unter
Berücksichtigung
einer Situation (vgl. 2a) zeigt das passive Abtasten
des Endgeräts 30 an,
dass kein alternatives Zugangsnetzwerk verfügbar ist, und dies wird dem
WCDMA-Zugangsnetzwerk mitgeteilt. Wenn ein ankommender Ruf eintritt, behandelt
das Suchrufmittel die verfügbare
Information und kommt zu dem Schluss, dass das bevorzugte Zugangsnetzwerk
das WCDMA-Zugangsnetzwerk ist. Wenn auf ähnliche Weise der ankommende
Ruf derartige Präferenzen
aufweist, dass der WCDMA-Zugang sowieso eine bessere Wahl ist, wird
ungeachtet dessen, ob irgendein WLAN verfügbar ist, das WCDMA als das
bevorzugte Zugangsnetzwerk ausgewählt. Hier wird eine Suchrufmitteilung 19,
die mit dem ankommenden Ruf in Verbindung steht, übertragen
und das Endgerät 30 empfängt die
Suchrufmitteilung 19. Jedoch enthält diese Suchrufmitteilung
keinerlei Anforderung zum Wechseln des Zugangsnetzwerks. Dieser
Ruf wird durch Rufaufbaumittel 13 der Basisstation 14 und
WCDMA-Rufaufbaumittel 35 in
dem Endgerät 30 durch
die standardmäßige Rufaufbau-Signalgabe 15 aufgebaut.
Solch eine Situation ist in 3a dargestellt.
Der Ruf wird schließlich,
wie in 3b angezeigt, von der externen
Verbindung 5 durch das WCDMA-Zugangsnetzwerk 10 mit
dem Endgerät 30 verbunden.
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Die
vorliegende Erfindung ist heutzutage in gebräuchlichen zellularen Netzwerken
leicht umsetzbar. Für
ein WCDMA-Zugangsnetzwerk
ist das Suchrufen für
einen mobil angekommenen Rufaufbau in Richtlinien ausführlich beschrieben.
Insbesondere ist die Vorgehensweise beim Empfangen einer Suchrufmitteilung
für ein
Benutzergerät
in CELL_PCH- oder URA_PCH-Zuständen
im Ruhemodus oder im RRC-verbundenen
Modus in Standardrichtlinien gut beschrieben. Der Mitteilungsinhalt
ist auch gut beschrieben. Die Hauptmerkmale werden nachstehend beschrieben.
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Wenn
sich ein Benutzergerät
UE im CELL_PCH- oder URA_PCH-Zustand
im Ruhemodus oder im RRC-verbundenen Modus befindet, hört es einen
Suchruf-Steuerkanal (PCCH), der Suchrufmitteilungen trägt. Verbunden
mit dem Suchrufkanal ist ein Suchruf-Anzeigekanal (PICH), der einen
kurzen Burst trägt,
welcher das UE darüber
informiert, dass sich auf dem POCH zu lesende Informationen befinden.
Für ein
bestimmtes UE wird dieser Burst nur zu einem bestimmten Zeitpunkt
und bei einer bestimmten Periodizität gesendet, die Suchrufereignis genannt
wird. Dies ermöglicht,
dass das UE während der
Zeit zwischen den Suchrufereignissen seinen Funkempfänger abschaltet,
was "diskontinuierlicher Empfang" genannt wird. Dieser
Suchrufmechanismus spart eine große Menge der Batterieleistung
in dem mobilen Endgerät
und erhöht
das Batterieleben eines UE im "Bereitschaftsmodus" wesentlich.
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Wenn
das UE eine Suchrufmitteilung empfängt, entschlüsselt es
die Mitteilung und sucht nach allen Suchrufaufzeichnungen. Jede
Suchrufaufzeichnung trägt
eine spezifische UE-Identität
und einen Suchruf-Ursachenwert. Mehrere Suchrufaufzeichnungen können in
der gleichen Suchrufmitteilung enthalten sein, um mehrere UEs mit
der gleichen Mitteilung zu rufen. Für jede Suchrufaufzeichnung
vergleicht das UE die enthaltene UE-Identität mit der Identität des UE
selbst. Wenn es eine Übereinstimmung
gibt, liest das UE die Suchrufursache dieser Suchrufaufzeichnung
und benutzt diese Ursache, um zu wissen, warum das UE von dem Netzwerk
gerufen wurde. Beispiele von Suchruf-Ursachenwerten sind „Ankommender Gesprächsruf", Ankommender Streaming-Ruf", "Ankommender Hintergrundruf" usw., welche die
QoS-Klasse des Dienstes repräsentieren, den
das Netzwerk mit der Suchrufmitteilung herzustellen versucht.
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Der
Suchruf-Ursachenwert wird auf die oberen Schichten in dem UE geleitet.
Als eine Antwort auf die Suchrufanzeige mit einem Ursachenwert senden
die oberen Schichten in dem UE eine Suchruf-Antwortmitteilung/Dienstanforderungsmitteilung. Diese
Mitteilung wird zurück
an das Netzwerk und den Kernnetzwerkknoten gesendet, der versucht, den
Ruf herzustellen.
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Wenn
sich das UE im RRC-Ruhemodus befände,
das heißt,
nicht CELL_PCH oder URA-PCH, benötigt
die Antwortmitteilung an den Kernnetzwerkknoten eine Signalverbindung,
die erstellt werden muss, bevor diese Mitteilung auf der Luftschnittstelle und
zurück
zu dem Kernnetzwerkknoten transportiert werden kann. Dies wird mit
dem RRC-Verbindungsaufbauverfahren
durchgeführt.
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Lediglich
begrenzte Veränderungen
dieser Standardverfahren müssen
ausgeführt
werden, um die vorliegende Erfindung umzusetzen. Diese Veränderungen
können
wie nachstehend beschrieben zusammengefasst werden.
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Ein
neues Informationselement muss zu den Suchrufmitteilungen hinzugefügt werden.
Diese könnte
ein neuer Suchruf-Ursachenwert oder ein separates Informationselement
sein. Dieses Informationselement könnte eine Anzeige sein, die
zum Beispiel „erneutes
Auswählen
eines anderen Zugangs" aussagt.
Ersatzweise könnte
es eine Anzeige eines bestimmten Zugangs, zum Beispiel „erneutes
Auswählen
von WLAN" sein.
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In
der oben beschriebenen Zugangsinformation wird ein direkter Verweis
zu einem bevorzugten Zugangsnetzwerk von der Suchrufmitteilung übertragen.
Eine andere Möglichkeit
besteht darin, stattdessen andere Datenarten zu übertragen, die von dem UE verarbeitet
werden können,
um ein bevorzugtes Zugangsnetzwerk zu bestimmen. Ein typisches Beispiel
wäre das Übertragen
einer Anforderung der Dienstqualität (QoS) für den zu erstellenden Ruf. Solch
eine QoS-Anforderung kann in einer Suchrufmitteilung enthalten sein.
Basierend auf dieser Information wird das UE dazu befähigt, ein
bevorzugtes Zugangsnetzwerk zu bestimmen, indem es die Kenntnis
der Eigenschaften der verschiedenen möglichen Zugangsnetzwerksysteme
benutzt. Solch eine Kenntnis wird vorzugsweise innerhalb des UEs
in einem Speichermittel gespeichert und kann Daten, zum Beispiel
das Spezifizieren der maximalen Datengeschwindigkeit oder der erlaubten
Verzögerung für jedes
spezifische Zugangsnetzwerk umfassen. Das ausgewählte Zugangsnetzwerk kann dann
zur weiteren Kommunikation benutzt werden. Eine Suchrufantwort kann
ferner entweder von dem Netzwerk, das die Suchrufmitteilung gesendet
hat, oder von dem neu ausgewählten
Netzwerk übertragen
werden.
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UE-Maßnahmen,
die beim Empfangen dieses neuen Informationselements ergriffen werden müssen, müssen zu
den heutigen Standardrichtlinien hinzugefügt werden. Diese Maßnahmen
sollten sein, dass das UE nach alternativen Zugangssystemen sucht.
Wenn ein alternatives Zugangssystem gefunden wird, sollte es eine
Verbindung zu diesem alternativen System erstellen und die Verbindung
zu dem derzeitigen Zugang lösen.
Ferner sollte das UE mit diesem neuen Zugangssystem für die Zeit
T verbunden bleiben und auf ankommende Daten warten, die mit dem
Ruf in Beziehung stehen, der mit der Suchrufmitteilung initiiert
wurde. Die Zeit T kann ein separater Parameter in der Suchrufmitteilung
sein oder auf einen Wert gemäß jeglichen
Richtlinien eingestellt werden.
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Das
Konzept des Suchrufs in GSM ist demjenigen von WCDMA sehr ähnlich.
Die MS macht sich einen diskontinuierlichen Empfang zunutze, um Batterieleistung
zu sparen, und hört
Suchrufmitteilungen im Hinblick darauf ab, wann diese gesendet werden
können.
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In
GSM werden Suchrufmitteilungen auf einem Suchrufunterkanal auf POCH
oder CCCH gesendet. Wie in WCDMA enthält die Suchrufmitteilung die
Mobilidentität
der MS, die gerufen wird. Außerdem
enthält
die Suchrufmitteilung auch einen „Suchrufmodus" und einen „benötigten Kanal" Diese zwei Informationselemente
beschreiben, wie die MS auf den Suchruf reagieren sollte und welchen
Kanal die MS für
die Antwortmitteilung benutzen sollte.
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Die
Lösung
ist in den obigen Ausführungsformen
für die
Kombination einer WLAN-Zugangstechnologie und einer zellulare Funkzugangstechnologie beschrieben
worden. Die zellulare Funkzugangstechnologie kann im Wesentlichen
jeder beliebigen Art wie WCDMA, GSM, GSM/GPRS oder CDMA2000 sein.
Jedoch können
gemäß der vorliegenden
Erfindung auch Kommunikationssysteme mit Mehrfachzugang benutzt
werden, die Zugangsnetzwerke aufweisen, welche gemäß anderen
Technologien betrieben werden. Zum Beispiel sind auch WPAN (Wireless
Personal Area Network = drahtloses persönliches Netzwerk) -Lösungen potenziell von
großem
Interesse. Die Lösung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auf einen allgemeinen Fall angewendet werden, bei
dem eine Anzahl von Funkzugangstechnologien (nicht notwendigerweise WLAN-
und oder zellulare Technologien) kombiniert wird und bei dem sich
diese Technologien in der Ressourceneffizienz unterscheiden.
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Der
Fachmann wird verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen
an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne
den Schutzbereich davon zu verlassen, der in den angehängten Ansprüchen definiert
ist.