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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Mobilfunk-Kommunikationsnetze. Insbesondere, und
nicht einschränkend,
betrifft die vorliegende Erfindung ein System und Verfahren zum
Erzielen von Interoperabilität
zwischen Telekommunikations-Servern in einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz
durch automatisches Verteilen von Fähigkeits- und Konfigurationsinformationen
zwischen den Servern.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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In
bestehenden Mobilfunk-Kommunikationsnetzen wird Interoperabilität zwischen
Telekommunikations-Servern wie beispielsweise Funkvermittlungsstellen
(MSCs/Mobile Switching Centers) über mehrere
Prozeduren erreicht. Erstens speichert/verwaltet jede MSC die Fähigkeiten
von benachbarten/erreichbaren MSCs im Netz. Zweitens überträgt jede
MSC alle Informationen, die für
die Funktionen benötigt
werden, die von der sendenden MSC unterstützt werden, zu empfangenden
MSCs. Dies umfasst Informationen, die von der empfangenden MSC nicht
unterstützt
werden. Drittens werden neu eingeführte Funktionen so ausgelegt,
dass eine Rückwärts-Kompatibilität nicht
behindert wird.
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Die
bestehenden Prozeduren weisen mehrere Nachteile auf. Hinsichtlich
der Netzwerkverwaltung verwendet die bestehende Prozedur zum Verwalten
der Fähigkeiten
von benachbarten/erreichbaren MSCs innerhalb jeder MSC eine große Menge von
Systemressourcen. Dies ist für
Netzwerk-Betreiber
unerwünscht,
von denen diese Ressourcen bereitgestellt werden müssen, auch
wenn diese Ressourcen keine Einkünfte
erzeugen. Außerdem
besteht für
die Prozedur eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass auf Grund menschlichen
Versagens durch Eintippen von Fehlern Systemausfälle verursacht werden. Wenn
ein Betreiber zum Beispiel 50 MSCs in seinem Netz besitzt, und jede
MSC Fähigkeitsinformationen
für alle
anderen MSCs enthalten muss, dann wird bei einer Änderung
der Konfiguration einer einzelnen MSC eine Aktualisierung der anderen
49 MSCs mit diesen neuen Informationen erforderlich.
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Die
bestehenden Prozeduren verursachen auch Probleme in Bezug auf Bandbreite
und Verarbeitungskapazität. Übertragungsknoten übertragen derzeit
alle Informationen, die für
die Funktionen, die von der sendenden MSC unterstützt werden,
benötigt
werden, selbst für
Funktionen, die von der empfangenden MSC nicht unterstützt werden.
Dies ist eine Verschwendung von Netzwerk-Bandbreite und Verarbeitungskapazität sowohl
an den sendenden als auch den empfangenden MSCs. Bei einer Leitungsübergabe
zwischen MSCs sendet die Anker-MSC zum Beispiel Informationen des
BSSMAP/Radio Access Network Application Part-(RANAP)Dienstes an
die Ziel-, (d.h. Nicht-Anker-)MSC, selbst wenn die Nicht-Anker-MSC
diese Funktion eventuell nicht unterstützt. Als weiteres Beispiel
enthält
die Anker-MSC immer Informationen über ein gemeinsam genutztes
Netzwerk (Shared Network Information) (SNA), sofern vorhanden. In
Fällen,
in denen die SNA zu umfangreich sind, um in die Nachricht der BSSMAP-Leitungsübergabeanforderung
(BSSMAP Handover Request) zu passen, werden die SNA in einer gesonderten
BSSMAP-Common-ID-Nachricht gesendet. Diese Nachrichten werden auch
dann gesendet, wenn die Nicht-Anker-MSC
diese Funktion nicht unterstützt,
oder wo kein Bedarf an den Informationen besteht, (z.B. die Nicht-Anker-MSC keinen gemeinsamen
Bereich bedient).
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Die
Auslegung von neu eingeführten
Funktionen auf eine Weise, die eine Rückwärts-Kompatibilität nicht
behindert, verursacht die Einführung
von ineffizienter Funktionalität
im Netzwerk. Das Mobile Application Part-(MAP)Protokoll stellt Rückwärts-Kompatibilität durch
Initiieren des MAP-Dialogs
zwischen MSCs mit der höchsten
Version sicher, die von der initiierenden MSC unterstützt wird.
Wenn die andere MSC diese Version nicht unterstützt, wird ein Rückschalte-Mechanismus eingesetzt,
um auf eine ältere
Version des Protokolls zurückzustufen.
In einigen Fällen,
insbesondere in Systemen der dritten Generation, sind die vorgeschlagenen
Lösungen
für Rückwärts-Kompatibilität jedoch übermäßig kompliziert.
Im 3rd Generation Partnership Project (3GPP) wurde für die Einführung von
Codec-Verhandlung über E-Schnittstelle
mit der Einführung
eines neuen Informationselements zum Beispiel eine komplexe Lösung vorgeschlagen,
um Rückwärts-Kompatibilität sicherzustellen.
Die vorgeschlagene Lösung
erfordert auch, eine der Hauptauslegungen für die Leitungsübergabe
zu ändern.
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Ein
weiteres Beispiel für
ineffiziente Funktionalität
um der Rückwärts-Kompatibilität willen
ist in der optionalen Funktion von Inter-MSC SNRS Relocation für mehrfache
Träger
zu finden. Die Anker-MSC versucht die Funktion zuerst mit allen
verfügbaren
Trägern.
Wenn die Nicht-Anker-MSC mehrfache Träger nicht unterstützt, weist
die Nicht-Anker-MSC
den ersten Versuch zurück.
Die Anker-MSC versucht es dann erneut, aber mit nur einem ausgewählten Träger.
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Die
veröffentlichte
internationale Anmeldung WO 01/15465 offenbart ein Verfahren zum
Abwickeln von Abonnement-Diensten
in einem drahtlosen intelligenten Netz (WIN/Wireless Intelligen
Network), wenn eine bedienende MSC nicht alle WIN-Auslöser unterstützt. Wenn
ein Mobilfunkendgerät
Zugang sucht, wird die MSC angesteuert, um eine Aufruf-Nachricht
mit einem WIN-Fähigkeitsparameter, der
die von der MSC unterstützten
WIN-Auslöser
angibt, an das HLR zu senden. Obwohl einige Fähigkeitsinformationen gemeinsam
genutzt werden, wird die Menge von Informationen eingeschränkt, und
sie werden nur dann gemeinsam genutzt, wenn ein Mobilfunkendgerät Zugang
sucht. Die Informationen werden nicht im Voraus gemeinsam genutzt,
so dass Nachrichtenübermittlung
und Verarbeitung im Netzwerk reduziert werden können.
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Die
veröffentlichte
internationale Anmeldung WO 98/51096 offenbart ein Verfahren zum
Durchführen
einer SCP-Datenbanksynchronisierung.
Das Verfahren ermöglicht
die Erweiterung von SCP-Paaren durch Migrieren von Datensätzen zwischen
SCPs, wenn eine Erweiterung erforderlich ist. Es erfolgt jedoch
keine Offenbarung und kein Vorschlag für eine gemeinsame Nutzung von
Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen zwischen Netzwerk-Servern, so dass
Nachrichtenübermittlung
und Verarbeitung im Netzwerk reduziert werden können.
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Somit
ist in den bestehenden Prozeduren zum Erreichen von Interoperabilität zwischen
MSCs in einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz
viel Ineffizienz vorhanden. Es wäre
vorteilhaft, über
ein System und ein Verfahren zum Erreichen von Interoperabilität zu verfügen, indem
Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen zwischen MSCs automatisch verteilt
werden.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
Interoperabilität
zwischen MSCs, indem jede MSC veranlasst wird, betriebsbezogene
Informationen, wie beispielsweise Fähigkeits- und Konfigurationsinformationen,
nach einer Neukonfiguration, einem Rücksetzen oder irgendeiner anderen
Prozedur, welche die Fähigkeiten
oder die Konfiguration der betroffenen MSC geändert haben könnten, an
benachbarte MSCs zu senden. Jede benachbarte MSC, welche die Erfindung
unterstützt,
antwortet, indem sie ihre eigenen Fähigkeits- und Konfigurationsinformationen an
die betroffene MSC sendet. Danach verwendet jede MSC ihre Kenntnis über die
Fähigkeiten
und die Konfiguration von benachbarten MSCs, um nur die Informationen
zu senden, die erforderlich sind, um angeforderte Dienste oder Funktionen
zu implementieren.
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Somit
betrifft die vorliegende Erfindung in einem Gesichtspunkt ein Verfahren
zum automatischen Verteilen von betriebsbezogenen Informationen
zwischen MSCs in einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz. Das Verfahren
umfasst die folgenden Schritte: Definieren von wenigstens einer
benachbarten MSC für
jede MSC im Netz; Durchführen
einer Prozedur, welche die betriebsbezogenen Informationen der ersten
MSC ändert;
und nach Beendigung der Prozedur automatisches Senden der betriebsbezogenen
Informationen der ersten MSC von der ersten MSC zu den der ersten
MSC benachbarten MSCs. Danach erfolgt das Empfangen und Speichern
der betriebsbezogenen Informationen der ersten MSC in jeder der
zur ersten MSC benachbarten MSCs; und nach dem Empfangen der betriebsbezogenen
Informationen der ersten MSC das Senden von betriebsbezogenen Informationen
für jede
der zur ersten MSC benachbarten MSCs von den benachbarten MSCs zur
ersten MSC. Die betriebsbezogenen Informationen können Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen enthalten.
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In
einem anderen Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Reduzieren von Nachrichtenübermittlungs- und Verarbeitungsanforderungen
in einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz mit einer Vielzahl von benachbarten
MSCs. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: automatisches Verteilen
von betriebsbezogenen Informationen zwischen den MSCs, sobald sich
eine betriebsbezogene Fähigkeit
von einer der MSCs ändert;
Initiieren eines Dienstes in einer ersten MSC; und nach dem Initiieren
des Dienstes in der ersten MSC Senden von nur denjenigen Informationen,
die von den in der ersten MSC gespeicherten betriebsbezogenen Informationen
angeben, dass sie von den benachbarten MSCs unterstützt werden,
zu den zur ersten MSC benachbarten MSCs.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung
eine MSC, die betriebsbezogene Informationen für die MSC automatisch an benachbarte
MSCs in einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz
verteilt. Die MSC enthält
einen Kommunikations-Nachrichtenübermittlungs-Mechanismus,
der nach dem Starten der MSC die betriebsbezogenen Informationen
der MSC automatisch an wenigstens eine benachbarte MSC sendet und
im Gegenzug betriebsbezogene Informationen für die wenigstens eine benachbarte
MSC empfängt.
Die MSC umfasst auch Mittel zum Speichern der betriebsbezogenen Informationen
für die
wenigstens eine benachbarte MSC. Die betriebsbezogenen Informationen
können Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen enthalten. Die MSC kann auch Mittel
zum Initiieren eines Dienstes enthalten; Mittel, um aus den gespeicherten Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen für die wenigstens eine benachbarte
MSC zu ermitteln, welche Informationen in Bezug auf den initiierten
Dienst von der wenigstens einen benachbarten MSC unterstützt werden;
und Mittel, um nur die dienstbezogenen Informationen, die von der
wenigstens einen benachbarten MSC unterstützt werden, zu der wenigstens
einen benachbarten MSC zu senden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein vereinfachtes Blockschaltbild, das eine Vielzahl von MSCs in
einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz
veranschaulicht, in das die vorliegende Erfindung implementiert
worden ist;
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2 ist
eine Darstellung einer Nachrichtenübermittlung, die das automatische
Austauschen von Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen zwischen MSCs in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
ein vereinfachtes Blockschaltbild, das eine Vielzahl von MSCs 11–16 in
einem Mobilfunk-Kommunikationsnetz
veranschaulicht, in das die vorliegende Erfindung implementiert
worden ist. In der veranschaulichten beispielhaften Konfiguration hat
der Netzwerk-Betreiber für
die MSC-1 definiert, dass die MSC-2, MSC-3, MSC-4 und MSC-5 benachbarte
MSCs sind. Die MSC-6 ist keine benachbarte MSC. Außerdem unterstützen die
MSC-1, MSC-2 und MSC-4 die vorliegende Erfindung. Für die vorliegende
Erfindung ist es nicht relevant, ob die MSC-6 die Erfindung unterstützt oder
nicht, weil die MSC-6 keine benachbarte MSC ist. Es sollte außerdem gewürdigt werden,
dass, obwohl die hierin beschriebene beispielhafte Ausführungsform
den Begriff "MSC" verwendet, die Erfindung
auf jeden Telekommunikations-Server anwendbar ist.
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In
einem beispielhaften Szenario wird die MSC-1 neu konfiguriert und/oder
rückgesetzt.
Unmittelbar bevor die MSC-1 ihren Betrieb aufnimmt, sendet die MSC-1
ihre Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen an alle ihre definierten benachbarten MSCs.
Dies wird durch die von der MSC-1 zur MSC-2, MSC-3, MSC-4 und MSC-5
ausgehenden Pfeile veranschaulicht. Da die MSC-3 und MSC-5 die vorliegende
Erfindung nicht unterstützen,
verwerfen sie die Informationen und setzen ihren Betrieb wie vorher
fort. Da die MSC-2 und MSC-4 die vorliegende Erfindung unterstützen, speichern
sie die empfangenen Informationen und berücksichtigen die Informationen
während
des Betriebs. Außerdem,
wie durch die zur MSC-1 eingehenden Pfeile gezeigt, senden sie ihre
eigenen Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen an die MSC-1.
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2 ist
eine Nachrichtenübermittlungs-Darstellung,
die den automatischen Austausch von Fähigkeits- und Konfigurationsinformationen
zwischen MSCs in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht. Es sollte klar sein, dass die veranschaulichten
Nachrichtenübermittlungs-Nachrichten
und Nachrichten-Inhalte nur veranschaulichend sind, und dass andere
Nachrichten, Nachrichten-Formate und Nachrichten-Inhalte ebenfalls mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden könnten.
Der Einfachheit halber ist nur die Interaktion zwischen zwei MSCs
gezeigt, doch in Wirklichkeit werden die Informationen zwischen
der rückgesetzten
MSC und allen ihren definierten Nachbarn ausgetauscht, von denen
die vorliegende Erfindung unterstützt wird.
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Sobald
die MSC-1 in Schritt 21 neu konfiguriert oder eingeschaltet
ist, sendet die MSC-1 eine Nachricht, wie beispielsweise eine Konfigurations-Fähigkeits-Datenanforderungs-Nachricht 22 (Configuration
Capabilities Data Request) an die benachbarte MSC-2. In der gezeigten
beispielhaften Nachricht gibt die MSC-1 an, dass sie mit der Spezifikation
des Third Generation Partnership Project (3GPP), Software-Version
5 konform ist, Shared Network Information (SNA) unterstützt und
Codec-Verhandlungsfunktionaliät enthält. Außerdem enthält die Nachricht
eine Angabe über
die von der MSC-1 verwendete SNA-Informationen-Umsetzung. Diese
Umsetzung ermöglicht
es der MSC-1, einen einzelnen Wert in der Kommunikation mit der
MSC-2 statt einer großen
Datenmenge, (zum Beispiel den Wert 1 statt r1, r2, b2 und b3; oder
den Wert 2 statt r2, r3, b1 und b2) zu verwenden.
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Sobald
die MSC-2 die Konfigurations-Fähigkeits-Datenanforderungs-Nachricht 22 empfängt, speichert
die MSC-2 die enthaltenen
Informationen und verwendet die Informationen, um künftige Betriebsabläufe effizienter
zu machen. Zum Beispiel wird die MSC-2 niemals Dienst-Leitungsübergabeinformationen
an die MSC-1 senden, weil die MSC-2 weiß, dass die MSC-1 diese Informationen
nicht unterstützt.
Auf diese Weise spart die Erfindung sowohl Verarbeitungs- als auch
Nachrichtenübermittlungs-Ressourcen. Außerdem bereitet
die MSC-2 eine Antwort in Form einer Konfigurations-Fähigkeits-Datenantwort-Nachricht
(Configuration Capabilities Data Response) 23 vor. Diese
Nachricht enthält Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen für die MSC-2. In der gezeigten
beispielhaften Nachricht gibt die MSC-2 an, dass sie mit der Spezifikation 3GPP
R6 konform ist, SNA und Dienst-Leitungsübergabe
unterstützt
und maximal vier Träger
bedienen kann. Nach dem Empfang der Konfigurations-Fähigkeits-Datenantwort-Nachricht
speichert die MSC-1 die enthaltenen Informationen und verwendet
die Informationen, um künftige
Betriebsabläufe
effizienter zu machen.
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In
der Konfigurations-Fähigkeits-Datenanforderungs-Nachricht 22 und
der Konfigurations-Fähigkeits-Datenantwort-Nachricht 23 können auch
andere Fähigkeits- und Konfigurationsdaten
enthalten sein. Zum Beispiel können
auch proprietäre
Informationen, wie beispielsweise Anbieter-Identifizierungen und
anbieterspezifische Funktionen angegeben sein. Außerdem können die
Nachrichten Ausnahmen für die
angegebenen Funktionalitätsebenen
angeben. Wenn zum Beispiel die MSC-2 mit Ausnahme einer Funktion
oder Fähigkeit
mit der Spezifikation 3GPP, Software-Version 6 konform ist, kann
die MSC-2 in ihrer Nachricht angeben, dass die MSC-2 mit der 3GPP,
Software-Version
6 konform ist, aber nicht mit der nicht-unterstützten Funktion oder Fähigkeit.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In Schritt 31 werden
die benachbarten MSCs für
die MSC-1 definiert. Zu einem späteren
Zeitpunkt, wie in Schritt 32 gezeigt, kann die MSC-1 neu
konfiguriert und/oder rückgesetzt
werden. Nach der Neukonfiguration/Rücksetzung sendet die MSC-1
in Schritt 33 ihre Fähigkeits- und
Konfigurationsinformationen an ihre benachbarten MSCs. In Schritt 34 empfangen
die benachbarten MSCs, einschließlich zum Beispiel die MSC-2,
die Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen der MSC-1 und speichern sie. In
Schritt 35 senden die MSC-2 und die anderen benachbarten
MSCs ihre eigenen Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen an die MSC-1.
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In
Schritt 36 startet die MSC-2 einen Dienst in dem Mobilfunk-Kommunikationsnetz,
der die Teilnahme von anderen MSCs erfordert. In Schritt 37 ermittelt
die MSC-2 aus den Fähigkeits-
und Konfigurationsinformationen, die sie über andere MSCs gespeichert
hat, ob die MSC-1 den Dienst unterstützt oder nicht. In Schritt 38 fährt das
Verfahren, nachdem ermittelt worden ist, dass die MSC-1 den Dienst
nicht unterstützt,
mit Schritt 39 fort, in dem die MSC-2 die dienstbezogenen
Informationen nicht an die MSC-1 sendet. Dadurch wird Netzwerk-Bandbreite
gespart, und die MAC-1 wird von den Aufgaben des Empfangs der dienstbezogenen
Informationen, des Analysierens der Informationen, um zu ermitteln,
ob die Informationen von Nutzen sind, und des Verwerfens der Informationen,
nachdem ermittelt worden ist, dass sich die Informationen auf einen
Dienst beziehen, den die MSC-1 nicht unterstützt, entlastet. Wenn in Schritt 38 jedoch
ermittelt worden ist, dass die MSC-1 den Dienst unterstützt, fährt das
Verfahren mit Schritt 40 fort, in dem die MSC-2 die dienstbezogenen
Informationen an die MSC-1 sendet. Somit werden die Informationen
nur dann von einer MSC zu einer anderen gesendet, wenn die empfangende MSC
den Dienst oder die Funktionalität
unterstützt, die
mit den Informationen verknüpft
sind.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung ausführlich
unter Bezugnahme auf nur wenige beispielhafte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist dem Fachmann klar, dass verschiedene
Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung
abzuweichen.