DE60316032T2

DE60316032T2 - Nahtlose änderung des funkzugriffnetzwerks abhängig von der erforderlichen dienstgüte (qos)

Info

Publication number: DE60316032T2
Application number: DE60316032T
Authority: DE
Inventors: Jarmo Virtanen; Kari Kauranen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: EP1579726A1; ATE372037T1; AU2003302947A1; DE60316032D1; EP1579726B1; US20040114615A1; WO2004056150A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Netzwerkelement und eine Endgerätevorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 4, 7 bzw. 10.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Telekommunikationsnetzwerke können in leitungsvermittelte Netzwerke und paketvermittelte Netzwerke unterteilt werden. In leitungsvermittelten Netzwerken wird der Kommunikation vor dem Beginn der Übertragung eine Leitung zugeordnet. In verbindungslosen paketvermittelten Netzwerken haben alle Benutzer ein gemeinsames Übertragungsmedium. Die Informationen werden in Paketen gesendet und alle Pakete enthalten Informationen über ihr Ziel. Daher ist bei verbindungsorientierten paketvermittelten Techniken ein Verfahren zum Aufbauen virtueller Leitungen bekannt. Eine virtuelle Leitung umfasst vorbestimmte Kanten zwischen Netzwerkelementen und jedes Paket auf einer Verbindung wird entlang derselben Route bzw. desselben Leitweges geroutet bzw. geleitet. Somit werden die Informationen, wie in leitungsvermittelten Netzwerken geleitet. Jedes Paket enthält Informationen über seine virtuelle Leitung und jedes Netzwerkelement unterhält Kontextinformationen, die mitteilen, wohin ein Paket mit einer bekannten virtuellen Leitung zu leiten ist und welche Kennungen auf der nächsten Kante zu verwenden sind.
Ein Beispiel für ein System, das virtuelle Leitungen verwendet, ist das GPRS-System. Der Grundaufbau eines GPRS-Netzwerks umfasst wenigstens einen bedienenden GPRS-Unterstützungsknoten (Serving GPRS Support Node, SGSN), wenigstens einen Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) und wenigstens ein Basisstationsuntersystem (BSS), das mit einem entsprechenden SGSN verbunden ist und aus einer Basisstationssteuerung (Base Station Controller, BSC) und vielen Basis-Sende-/Empfangsstationen (Base Transceiver Stations BTSs) besteht. Verbindungen zu anderen Netzwerken, wie z. B. dem Internet oder einem X-25-Netzwerk werden über den GGSN aufgebaut. Zusätzlich enthält das Netzwerk ein Heimatortsregister (Home Location Register, HLR), in dem z. B. Informationen über die abonnierten bzw. bestellten (subskribierten) Dienste unterhalten werden. Es ist zu beachten, dass das BSS und das HLR sich auf 2G-Systeme beziehen, die in 3G-Systemen durch eine Funknetzwerksteuerung (Radio Network Controller, RNC) bzw. einem Heimatteilnehmerserver (Home Subscriber Server, HSS) ersetzt sind.
Grundsätzlich, wenn sich eine Mobilstation (Mobile Station, MS) in einer Zelle eines zellenförmigen 2G-Zugangsnetzwerks befindet, wird jedes Paket, das an die MS gerichtet ist oder durch die MS gesendet wird, über dieselbe BTS, selben BSC, selben SGSN und selben GGSN übertragen. Die MS kann keine Verbindung zu dem GGSN aufbauen, wenn der verwendete SGSN keine Kontextinformationen für diese MS besitzt. Die MS befindet sich in ihrer Zelle und kommuniziert mit der BTS über eine Funkschnittstelle. Zwischen der BTS und dem SGSN wird eine virtuelle Leitung aufgebaut bzw. eingerichtet und alle Pakete werden entlang derselben Route bzw. demselben Leitweg übertragen. In dem verbindungslosen paketvermittelten Netzwerk, welches das Internet-Protokoll (IP) zwischen dem SGSN und dem GGSN verwendet, kann die Übertragung von verschiedenen Paketen verschiedene Routen bzw. Leitwege verwenden.
Die Verbindung bzw. der Link zwischen der MS und dem SGSN wird eindeutig identifiziert bzw. gekennzeichnet durch einen Routing-Bereich und eine temporäre logische Verbindungs- bzw. Link-Identität. Der Routing-Bereich besteht aus einer oder mehreren Zellen und wird beim Mobilitätsmanagement des GPRS als (Aufenthalts)-Ortsinformationen für mobile Geräte in einem sogenannten Bereitschaftszustand (Stand-by-Zustand) verwendet, in dem das Mobilgerät keine aktiven Verbindungen besitzt.
Während einer Übertragung über bzw. durch eine aktive Verbindung sendet die Anwendungsschicht in der MS eine PDP-PDU (Paketdatenprotokoll-Paketdateneinheit bzw. Packet Data Protocol Packet Data Unit), die z. B. ein IP-Paket sein kann. Die PDU wird (ein-) gekapselt und zwischen der BSC und dem SGSN durch das GPRS-Protokoll des Basisstationsuntersystems (Base Station Subsystem, GPRS-Protokoll, BSSGP) übertragen. Für Abwärtsverbindungspakete bzw. Downlink Pakete prüft das BSS die Zellenidentität bzw. Zellenkennung, die in einem BSSGP-Kopf bzw. Header angezeigt wird, und leitet die Pakete an die richtige BTS. Für Aufwärtsverbindungspakete bzw. Uplink-Pakete fügt die BSC dem BSSGP-Kopf eine Zellenidentität bzw. Zellenkennung der MS basierend auf der Quell-BTS hinzu. Zwischen dem SSGN und dem GGSN wird die Verbindung bzw. der Link identifiziert bzw. gekennzeichnet durch die SGSN- und GGSN-Adressen und eine Tunnelkennung (Tunnel Identifier, TID), der die Verbindung in dem GGSN und dem SGSN identifiziert bzw. kennzeichnet. Auf der Verbindung bzw. dem Link zwischen dem SGSN und dem GGSN wird ein GPRS-Tunnel-Protokoll (GPRS Tunneling Protocol GTP) verwendet.
Jeder SGSN besitzt Kontextinformationen über jede MS, die sie betreut. Die MS überwacht GPRS-Informationen, die auf Rundsendesteuerkanälen übertragen werden, um die Lagen bzw. Postion der GPRS-Kanäle zu finden. Wenn die MS damit beginnen möchte, einen GPRS-Dienst zu verwenden, initiiert sie eine GPRS-Einbuchungsprozedur bzw. GPRS-Logon-Prozedur. Während der GPRS-Einbuchungsprozedur wird der Kontext der logischen Verbindung zwischen der MS und dem SGSN aufgebaut, wobei ein fest zugeordneter Steuerkanal als ein Träger verwendet wird. Während der Kontexteinrichtung wird die temporäre logische Link-Kennung der MS als eine Adresse mitgeteilt, die für Datenübertragung zwischen der MS und dem SGSN zu verwenden ist. Die Registrierung wird dann weitergeleitet an den SSGN, indem der (Aufenthalts-) Ort der MS aktualisiert wird. Wenn die GPRS-Einbuchungsprozedur erfolgreich war, geht die MS in den Stand-by-Zustand. Der GPRS-Kontext ist so lange reserviert, wie sich die MS im Dienstbereich desselben SGSN befindet. Eine Zellen-basierte Routing-Aktualisierungsprozedur wird aufgerufen, wenn eine aktive MS eine neue Zelle betritt. Darüber hinaus wird eine Inter-SGSN-Routing-Aktualisierung durchgeführt, wenn die MS von einem SGSN-Bereich zu einem anderen wechselt und eine neue Verbindung zu dem neuen SGSN aufbauen bzw. einrichten muss. Dies bedeutet, dass ein neuer Kontext zwischen der MS und dem neuen SGSN erzeugt werden muss, wobei der SGSN über den (Aufenthalts-) Ort der MS informiert wird.
In dem neuen 3G-Zellennetzwerken, die auch als Netzwerke des universellen mobilen Telekommunikationssystems (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) bekannt sind, werden zahlreiche Änderungen am Netzwerk durchgeführt. Die meisten dieser Änderungen betreffen die Art, wie Teilnehmer auf das Netzwerk zugreifen bzw. Zugang zu dem Netzwerk haben und seine Steuerung, das nun das Funkzugangsnetzwerk (Radio Access Network, RAN) genannt wird. Die bedeutendeste Änderung ist die Luftschnittstelle. Breitbandiger codegeteilter Mehrfachzugriff (Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA) wurde aufgrund seiner erhöhten Bitratenfähigkeiten und Effizienz als Luftschnittstelle gewählt. Diese Änderung löst außerdem hohe Kosten für den Netzwerkbetreiber aus, da neue BTs eingesetzt werden müssen und in dem Netzwerk disloziert werden müssen. Daher werden die 3G-Komponenten zu Beginn verwendet werden, um das GSM (allgemeine System für mobile Kommunikation bzw. General System For Mobile Communikation) Netzwerk zu ergänzen. Seine Aufstellung bzw. Dislozierung wird hauptsächlich in stark urbanisierten Bereichen stattfinden, wobei GSM weiter Dienst für ländliche Bereiche bereitstellt.
Um den Wechsel zum 3G-System abzuwickeln, werden jedoch die Kernnetzwerkelemente und einige mobile Endgeräte in der Lage sein, sowohl 2G- als auch 3G-Teilnehmer abzufertigen. Ein beispielgebender Grund für den Bedarf besteht in den Sicherheitsmechanismen, die während des Verbindungsaufbaus verwendet werden. Diese Mechanismen unterscheiden sich in GSN und 3G und daher wird es nötig sei, dass diese Kernelemente diese beide Typen handhaben.
Obwohl das Paketkernnetzwerk sich aus dem GPRS-Paketnetzwerk entwickelt hat, wird das Netzwerk einen neuen anderen SGSN benötigen, den 3G-SGSN. Die Funktionalität des 3G-SGSN ist ziemlich unterschiedlich zu der des ursprünglichen 2G-SGSN, insbesondere hinsichtlich des Mobilitätsmanagement bzw. der Mobilitätsverwaltung. In großen Teilen ist dies auf die Einführung der RNC im RAN zurückzuführen, die einige der Mobilitätsverwaltungsfunktionen übernehmen wird, wobei Soft-Handover ermöglicht werden, die nicht länger für das paketvermittelte Kernnetzwerk sichtbar sind. Um Interoperabilität zwischen den UMTS und SGSN-Systemen zu ermöglichen, ist es notwendig, Inter-System-Handover zu ermöglichen, wo sich der Funkzugriff zwischen SGSN und WCDMA während einer Transaktion ändert. Daher wurde es in der SGSN-Luftschnittstelle ermöglicht, Rundsendungssysteminformationen über WCDMA in der Abwärtsverbindungsrichtung und umgekehrt zu übertragen.
Im Moment jedoch, wenn ein 2G/3G-Teilnehmer mit einer entsprechenden Dual-Modus-Endgerätevorrichtung wünscht, einen PDP-Kontext mit QoS (Dienstgüte)-Parametern, die das 2G nicht bereitstellen kann, zu aktivieren, besteht die einzige Wahl für den 2G-SGSN darin, die PDP-Aktivierungsanforderung zu akzeptieren, aber die QoS für den 2G-Zugang herabzustufen. Dann kann eine Aktualisierung des Inter-System-Routing-Bereichs in Richtung eines 3G-Zugangsnetzwerks initiiert werden, nach der die QoS wieder auf das ursprünglich angeforderte Niveau heraufgestuft werden kann. Jedoch kann diese Prozedur ziemlich lange dauern und während dieser Zeitdauer wird der Teilnehmer mit einem Zugang geringer Qualität beeinträchtigt. Darüber hinaus könnte die Anwendung des Endanwenders die herabgestufte QoS überhaupt nicht akzeptieren und so die Verbindung zurückweisen.
In diesem Hinblick sollte erinnert werden, dass der Teilnehmer für einen UMTS-Zugang bezahlt haben kann und daher annimmt, dass eine Dienstqualität vom UMTS-Grad verfügbar ist, ohne Rücksicht darauf, welchen Zugangs-Betreiber ihn oder sie gerne campieren lassen würde. In dieser Hinsicht sollte der Teilnehmer nicht mit einer herabgestuften Dienstqualität in GSM konfrontiert werden, während das WCDMA-Zugangsnetzwerk leicht die angeforderte Qualität zur Verfügung stellen könnte.
WO-A-00/44189 offenbart ein Verfahren für Zusammenarbeiten für verschiedene Funkzugangsnetzwerken, wobei das Verfahren dazu dient, Dualbetrieb (Dual-Mode)-Mobilstationen und Netzwerke derart zu bedienen, dass der richtige Funkzugang, der ausreichend einen angeforderten Dienst unterstützt, automatisch ausgewählt wird. Nachdem die Dienstanforderung erfasst worden ist, wird analysiert, ob das Zugangsnetzwerk die erforderten Bedingungen erfüllt oder nicht und ein Handover des betroffenen Sende-/Empfangsgeräts wird initiiert von dem ersten Funkzugangsnetzwerk zu dem zweiten Funkzugangsnetzwerk, wenn das zweite Funkzugangsnetzwerk die Bedingungen erfüllt, jedoch das erste Funkzugangsnetzwerk nicht. Es wird vorgeschlagen, über die Zugangsänderung oder den Handover basierend auf Bedingungen, wie z. B. Dienstexistenz, Bitraten-Zustand, Verzögerungsanforderungen oder Preis der Verbindung, zu entscheiden.
Darüber hinaus beschreibt WO-A-02/01901 einen durch den Betreiber erzwungenen Inter-System-Handover, bei dem ein Kernnetzwerk ein Handover eines Teilnehmers zu einem anderen Typ eines Funkzugangsnetzwerkes basierend auf Betreiber-spezifischen Kriterien erzwingt. Die Betreiber-spezifischen Kriterien können umfassen: einen angeforderten Dienst, Teilnehmeridentität, Teilnehmeraufenthaltsort- oder eine angefordertes Sicherheitsniveau. Das Kernnetzwerk ist so in der Lage, die Kontrolle über den Funkzugangsnetzwerk zu erhalten, welche verwendet wird, um Dienste für verschiedene Teilnehmer zur Verfügung zu stellen.
Zusätzlich schlägt ETSI TS 123060, V3.5.0, XP002166045 vor, ein QoS-Profil so nahe wie möglich an dem angeforderten QoS-Profil auszuhandeln, das entweder angenommen werden kann durch die Endgerätevorrichtung oder abgelehnt werden kann, was zu einer Deaktivierung des PDP-Kontexts führt. Für die Fall, dass eine Aktivierungsprozedur für den PDP-Kontext fehlschlägt oder wenn der SGSN eine „Aktiviere PDP-Kontext"-Zurückweisungsnachricht mit einem Ursachenwert zurückgibt, kann die Endgerätevorrichtung eine andere Aktivierung am selben APB bis zu einer maximalen Anzahl von Versuchen versuchen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Bereitstellen eines Zugangs zu einem Kernnetzwerk über wenigstens ein erstes und ein zweites Zugangsnetzwerk bereitzustellen, mittels denen ein nahtloser Zugang zum Kernnetzwerk durch verschiedene Zugangsnetzwerke bereitgestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Darüber hinaus wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Netzwerkelement gemäß Anspruch 4. Zusätzlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Netzwerkelement gemäß Anspruch 7. Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Endgerätevorrichtung gemäß Anspruch 10.
Entsprechend sendet das Netzwerkelement das Kernnetzwerk eine Verbindungsaufbau-Annahme- oder -Zurückweisungsnachricht, sondern zeigt an oder fordert an einen Handover zu dem Zugangsnetzwerk, das eine Fähigkeit besitzt, die zu dem angeforderten Verbindungsparameter passt, z. B. einem 3G-Zugangsnetzwerk. Dadurch wird ein Inter-System-Handover während eines Verbindungsaufbaus, z. B. der Aktivierung eines PDP-Kontext erleichtert. Durch Verwenden dieser Lösung können Betreibe, z. B. bevorzugen, dass 3G-Anwender im 2G-Zugang campen und dennoch durch Schalten des Zugangs vor der PDP-Aktivierung nahtlos Dienste, die WCDMA-Zugang benötigen, anbieten, ohne dass die Teilnehmeranforderung zurückgewiesen wird oder ein Teilnehmer die QoS-Herabstufung bemerkt.
Bevorzugt kann der Verbindungsparameter eine Dienstgüte der Verbindung anzeigen. Darüber hinaus kann das erste Zugangsnetzwerk ein Zellnetzwerk der zweiten Generation und das zweite Zugangsnetzwerk ein Zellnetzwerk der dritten Generation sein. Das Kernnetzwerk kann ein GPRS-Netzwerk sein und der Verbindungsaufbau kann eine Kontextaktivierung sein.
Die Zugangsänderungsinformationen können in einer Zugangsänderungsnachricht, die an das erste Zugangsnetzwerk gerichtet ist, übertragen werden. Keine Änderungen sind an der Endgerätevorrichtung erforderlich, da das Netzwerk, das die Zugangsänderung initiiert, nur dem entsprechenden Netzwerkelemente des aktuellen ersten Zugangsnetzwerks angezeigt wird. Eine Setup- bzw. Aufbau-Zurückweisungsnachricht ist daher nicht erforderlich.
Insbesondere können die Informationen als Ursachenwert in einer Kontextzurückweisungsnachricht, die an die Endgerätevorrichtung gerichtet ist, übertragen werden. In diesem Fall kann eine Fallback-Prozedur bzw. Rückfall-Prozedur zum unerwünschten nicht passenden System, z. B. dem 2G-System, verhindert werden und der Verbindungsaufbau kann verschoben werden, bis Zugang zum passenden System, z. B. dem 3G-System, bereitgestellt werden kann.
Das Netzwerkelement des Kernnetzwerks kann ein SGSN sein.
Darüber hinaus kann der Änderungsbefehl, der an die Endgerätevorrichtung übertragen wird, ein Befehl zum Anordnen eines Inter-System-Handover zum zweiten Zugangsnetzwerk sein.
Das Netzwerkelement des ersten Zugangsnetzwerks kann eine Basisstationssteuerungseinrichtung eines Zellnetzwerks der zweiten Generation sein.
Die Antwortnachricht, die an die Endgerätevorrichtung übertragen wird, kann eine Kontextzurückweisungsnachricht sein, die Zwgangsänderungsinformationen als Ursachenwert enthält. Dann kann die Endgeräteeinrichtung eingerichtet sein, auf eine durch das Kernnetzwerk angeordnete Zellenänderung in Richtung des zweiten Zugangsnetzwerks zu warten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail basierend auf bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein schematisches Blockdiagramm zeigt, das eine Netzwerkarchitektur andeutet und Verarbeitungs- und Signalisierungsflüssen gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht; und
2 eine Netzwerkarchitektur und Verarbeitungs- und Signalisierungsflüsse gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel wird nun basierend auf einer GPRS-Netzwerkumgebung mit 2G- und 3G-Zugangsnetzwerken beschrieben.
1 zeigt eine Netzwerkarchitektur, Verarbeitungs- und Signalisierungsflüsse gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Gemäß 1 kann eine Endgerätevorrichtung 10, z. B. eine MS oder eine Anwenderausstattung (User Equipment UE), auf einen 2G-SGSN 40 des Kernnetzwerks über ein GSM-Zugangsnetzwerk 20 oder auf einen 3G-SGSN 50 über ein WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 zu greifen. Der 2G-SGSN 40 ist mit dem 3G-SGSN 50 über eine Gn-Schnittstelle verbunden. Darüber hinaus ist der 2G-SGSN 40 mit dem GSM- Zugangsnetzwerk 20 über eine Gb-Schnittstelle verbunden, und der 3G-SGSN 50 ist über das WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 über eine lu-ps-Schnittstelle verbunden.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel prüft der 2G-SGSN 40, ob eine von der Endgerätevorrichtung 10 empfangene Anforderung für eine PDP-Aktivierung irgendwelche Verbindungsparameter, z. B. QoS-Parameter, umfasst, die das 2G-Netzwerk nicht bereitstellen kann, aber über einen 3G-Zugang durch das WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 möglich sind. Wenn dem so ist, erkennt der 2G-SGSN 40, dass, obwohl er den angeforderten Verbindungsparameter nicht bereitstellen kann, er eine Inter-System-Routing-Bereich-Aktualisierung zu dem WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 anfordern kann. Entsprechend weist der 2G-SGSN 40 die Anforderung der PDP-Aktivierung zurück, aber zeigt jedoch z. B. in einem Ursachenwert an, dass die Endgerätevorrichtung 10 auf einen Befehl zur inter-System-Routing-Bereich-Aktualisierung (RAU) warten soll und nach einem erfolgreichen Abschluss der RAU die Prozedur zur PDP-Aktivierung erneut beim WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 initiieren soll. Zur selben Zeit zeigt der 2G-SGSN 40 dem jeweiligen BSS (nicht gezeigt) an, dass die Endgerätevorrichtung 10 an das WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 übergeben bzw. umgebucht werden soll. Nach Empfang der Zurückweisung, einschließlich des oben beschriebenen Ursachencodes geht die Endgerätevorrichtung 10 in einen Zustand, in dem sie auf den Beginn einer Zellenänderung, die durch das Kernnetzwerk angeordnet wurde, in Richtung des WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 wartet. Nachdem die RAU zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 abgeschlossen worden ist, überträgt die Endgerätevorrichtung 10 die Anforderungsnachricht für die PDP-Kontextaktivierung erneut, aber dieses Mal an den neuen 3G-SGSN 50.
Im Folgenden wird die Zugangsänderungsprozedur gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in größerem Detail basierend auf dem Signalisierungspfeilen und Verarbeitungsblöcken, die durch entsprechende Schrittnummern in 1 angedeutet sind, beschrieben.
In Schritt 1 sendet die Endgerätevorrichtung 10 eine Anforderung der PDP-Aktivierung einschließlich QoS-Parameter, z. B. eine QoS für eine Echtzeit (Realtime, RT)-Gesprächsklasse, an den 2G-SGSN 40. Dann in Schritt 2 vergleicht der 2G-SGSN 40 den empfangenen QoS-Parameter mit seinen entsprechenden Fähigkeiten und bemerkt, dass er nicht der QoS-Anforderung entsprechen kann und dass ein Wechsel zum WCDMA Zugangsnetzwerk 30 möglich ist. In Schritt 3 sendet der 2G-SGSN 40 dann eine Zurückweisungsnachricht an die Endgerätevorrichtung 10, aber fügt einen neuen Ursachencode ein, durch den die Endgerätevorrichtung 10 aufgefordert wird oder ihr angeordnet wird, auf eine Inter-System-RAU zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 zu warten. Dies könnte erreicht werden durch Einstellen bzw. Setzten eines Informationselements (Information Elements, IE) „Dienst CCO zu UTRAN" bzw. „Service CCO to UTRAN" in der DL-UNIDATA-PDU des BSSGP in einen „CCO zu UTRAN sollte durchgeführt werden" bzw. „CCO to UTRAN schould be made"-Wert. Da dieses IE nur zu einem BSS (nicht in 1 gezeigt) in dem GSM-Zugangsnetzwerk 20 übertragen wird, wird die Zurückweisungsnachricht, die an die Endgerätevorrichtung 10 gerichtet ist; derselben PDU hinzugefügt und an die Endgerätevorrichtung 10 durch das BSS weitergeleitet. Dadurch wird die PDP-Kontextaktivierung zurückgewiesen und gleichzeitig eine Anordnung für einen Inter-System-Zellenwechsel (Cell Change Order, CCO) an das BSS ausgegeben. Der neue Ursachencode kann grundsätzlich der Endgerätevorrichtung 10 anzeigen, dass „der PDP-Kontext zurückgewiesen wurde aufgrund der Unfähigkeit, den Anforderungen des Verbindungsparameters (z. B. QoS) zu entsprechen, aber der Befehl zum Inter-System-Zellenwechsel in Kürze vom BSS folgen wird und nach einem Wechsel zu WCDMA, die Anforderung der PDP-Kontextaktivierung mit denselben Parametern erneut in Richtung des 3G-SGSN 50 gesendet werden sollte". Nach Empfang der Zurückweisungsnachricht für den Kontext mit dem obigen neuen Ursachencode beginnt die Endgerätevorrichtung 10 auf einen Befehl zur Inter-System-Zellauswahl von dem BSS zu warten. Nachdem eine geeignete Zelle des WCDMA des Zugangsnetzwerks 30 gefunden worden ist, wird die Inter-System-RAU in Richtung des WCDMA-Zugangsnetzwerks 30 in Schritt 4 durchgeführt. Nachdem die Inter-System-RAU abgeschlossen worden ist, sendet die Endgerätevorrichtung 10 die Anforderungsnachricht zur PDP-Kontextaktivierung in Schritt 5 erneut, diesmal in Richtung des 3G-SGSN 50. Da der 3G-SGSN 5 0 die QoS-Anforderungen erfüllen kann, überträgt er in Schritt 6 an die Endgerätevorrichtung 10 eine entsprechende Nachricht, die anzeigt, dass die Anforderung der PDP-Aktivierung angenommen wird. Als ein Ergebnis wird der PDP-Kontext im geeigneten Zustand von Beginn an aktiviert und keine Herabstufungen im Dienst sind erforderlich und durch den Teilnehmer bemerkbar.
Konsequenterweise muss in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein neuer Ursachencode definiert und implementiert werden und außerdem eine entsprechende Modifikation in der Sitzungsverwaltungszustandsmaschine der Endgerätevorrichtung 10 eingefügt werden, sodass die Endgerätevorrichtung 10 in einen Zustand geht, in dem sie auf den Abschluss der Inter-System RAU wartet.
Es könnte von Vorteil sein, irgendeine Art von Zeitgeber und Zeitgeberfunktionalität der Endgerätevorrichtung 10 hinzuzufügen, die den Zugangwechsel schützt. Wenn der Befehl zur Inter-System-Zellauswahl nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitrahmens empfangen wird, kann die Endgerätevorrichtung 10 dann die empfangene Kontextzurückweisungsnachricht als eine „gewöhnliche Zurückweisung" behandeln, d. h. die Kontextaktivierung z. B. erneut versuchen. Dann sollte der 2G-SGSN 40 eingerichtet sein, die Anforderung anzunehmen, selbst wenn er nicht zum Verbindungsparameter passt oder diesen erfüllt. Um dies zu erreichen, könnte eine Information über die erste Kontextaktivierungsanforderung am 2G-SGSN 40 für eine bestimmte Zeitdauer gespeichert werden, um zu verstehen, dass die zweite Kontextaktivierungsanforderung nicht zurückgewiesen sollte. Als eine Alternative könnte die Endgerätevorrichtung 10 eine Anzeige, wie z. B. „weise nicht noch mal zurück" hinzufügen, wenn die zweite Kontextaktivierungsanforderung gemacht wird.
Darüber hinaus könnte die Endgerätevorrichtung dem Kernnetzwerk anzeigen, dass sie die obigen neuen Funktionalitäten, z. B. durch Verwenden des MS-Funkzugangsfähigkeit IE unterstützt.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Netzumgebung, Verarbeitungsblöcke und Signalisierungspfeile gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel andeutet. Im Vergleich mit 1 sind außerdem eine BSC 60 des GSM-Zugangsnetzwerks 20 und eine RNC 70 des WCDMA-Zugangsnetzwerks 30 gezeigt.
Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sendet der 2G-SGSN 40 weder eine Annahmenachricht für die PDP-Aktivierung noch eine Zurückweisungsnachricht für die POP-Aktivierung, sondern überträgt eine neue BSSGP-Nachricht, deren Zweck darin besteht, einen Zugangswechsel zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 anzuzeigen. Diese neue Nachricht endet an der BSC 60 und wird durch den 2G-SGSN 40 bestätigt, nachdem die BSC 60 einen Inter-System-Zellenwechsel an die Endgerätevorrichtung 10 befohlen hat. Aufgrund dieser. Nachricht fordert die BSC 60 einen Inter-System-Handover zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 an und die Endgerätevorrichtung 10 setzt unmittelbar die laufende PDP-Aktivierungsprozedur aus, z. B. wie in der 3GPP-Spezifikation 24.008 beschrieben. Dann führt die Endgerätevorrichtung 10 einen erfolgreichen Inter-System-Handover zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 durch und nimmt dann die unterbrochene Sitzungsmanagementprozedur durch Senden derselben Nachricht zur PDP-Kontextaktivierung erneut an den neuen 3G-SGSN 50 wieder auf.
Für den Fall, dass der 2G-SGSN 40 mit einem BSS eines anderen Anbieters verbunden ist, ist der Ablauf des obigen Verfahrens leicht anders. Da die „fremde" BSC 60 natürlich die neue Nachricht nicht versteht, verwirft sie diese einfach, wenn sie diese empfängt. Aus diesem Grund umfasst die Funktionalität am 2G-SGSN 40 das folgende zusätzliche Merkmal. Wenn der 2G-SGSN 40 keine Bestätigung von der BSC 60 empfängt, was bedeutet, dass die BSC 60 eine BSC eines anderen Anbieters ist, setzt der 2G-SGSN 40 die PDP-Kontextaktivierung normal fort, d. h. akzeptiert entweder die Anforderung der PDP-Aktivierung oder weist diese zurück. Dies bedeutet, dass es keinerlei Konfiguration oder Änderungen im 2G-SGSN 40 geben wird, obgleich das BSS eine fremde Netzwerkeinrichtung ist. Die Funktion des 2G-SGSN 40 bleibt dieselbe für BSS beliebiger Anbieter.
Im Folgenden wird die Zugangswechsel-Prozedur gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel in größerem Detail mit Bezug auf die Schrittnummern, die in 2 angezeigt sind, beschrieben.
In 2 ist ein Fall gezeigt, in dem ein Teilnehmer, der in dem GSM-Zugangsnetzwerk 20 campiert, einen QoS-Parameter anfordert, z. B. RT QoS, die nur in dem WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 verfügbar ist, was der anfänglichen Situation in 1 entspricht.
In Schritt 1 sendet die Endgerätevorrichtung 10 eine Anforderung zur PDP-Aktivierung, einschließlich von RT QoS-Parametern an den 2G-SGSN 40. Dann in Schritt 2 vergleicht der 2G-SGSN 40 die angeforderten QoS-Parameter mit seinen Fähigkeiten, z. B. prüft, ob die gewünschte Bandbreite für den angeforderten Dienst durch das GSM-Zugangsnetzwerk 20 zur Verfügung gestellt werden kann oder nicht, und bemerkt, dass er nicht der angeforderten QoS entsprechen kann, aber das ein Umschalten zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 möglich ist. Folglich antwortet der 2G-SGSN 40 in Schritt 3 überhaupt nicht auf die Anforderung der PDP-Aktivierung, sondern sendet eine neue BSSGP-Nachricht an die BSC 60. Diese Nachricht zeigt an, dass ein Inter-System-Handover zum WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 für diese Endgerätevorrichtung 10 sobald wie möglich durchgeführt werden sollte. Jedoch wird diese BSSGP-Nachricht überhaupt nicht an die Endgerätevorrichtung 10 übertragen, da beabsichtigt ist, dass sie an der BSC 60 endet. In Schritt 4 überträgt die BSC 60 eine Inter-System-Handover-Anforderung an die Endgerätevorrichtung 10, die dann unmittelbar die laufende Prozedur zur PDP-Aktivierung unterbricht, auf die der 2G-SGSN 40 noch nicht geantwortet hat. Nachdem die BSC 60 den Inter-System-Handover befohlen hat, bestätigt sie, die BSSGP-Nachricht an den 2G-SGSN 40 (Schritt 5). In Schritt 6 wird eine Inter-System RAU in Richtung des WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 seitens der Dualbetrieb- Endgerätevorrichtung 10 durchgeführt. Nachdem die Inter-System-RAU abgeschlossen worden ist, nimmt die Endgerätevorrichtung 10 ihre unterbrochene Sitzungsmanagementprozedur (Schritt 7) wieder auf und sendet dieselbe Anforderung zur PDP-Kontextaktivierung erneut, dieses Mal in Richtung des 3G-SGSN 50 (Schritt 8). Aufgrund der Tatsache, dass der 3G-SGSN 50 die angeforderten QoS-Anforderungen erfüllen kann, sendet er eine Nachricht, die anzeigt, dass die Anforderung der PDP-Aktivierung angenommen wird (Schritt 9).
Konsequenterweise wird auch in dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der PDP-Kontext bei einer ordnungsgemäßen Zugang von Anfang an aktiviert und bei dem Dienst sind keine Herabstufungen erforderlich. Durch Implementieren der neuen BSSGP-Nachricht, muss die PDP-Kontextaktivierung nicht mit einer möglicherweise schlechteren Dienstgüte angenommen werden bzw. akzeptiert werden, sondern die Endgerätevorrichtung 10 kann selbst während der Prozedur zur PDP-Kontextaktivierung an das WCDMA-Zugangsnetzwerk 30 beordert werden. Dadurch wird eine einfache Lösung für das obige Problem bereitgestellt, da die einzige erforderliche Änderung in der Bereitstellung einer neuen Nachricht, die in der BSSGP zu implementieren ist, besteht.
Es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und in beliebigen Netzwerkumgebungen verwendet werden kann, wo Zugang zu einem Kernnetzwerk über wenigstens zwei Zugangsnetzwerke, die verschiedene Verbindungsparameter zur Verfügung stellen, zur Verfügung gestellt wird. Darüber hinaus kann die vorgeschlagene Lösung auch verwendet werden, um einen Rückfall auf ein Zugangsnetzwerk mit geringerem Grad bereitzustellen, wenn die angeforderten Verbindungsparameter kein Zugangsnetzwerk mit höherem Grad erfordern. Dadurch kann die Auslastung in dem Netzwerk mit höherem Grad reduziert werden. So kann jeglich Fehlanpassung zwischen irgendeinem angeforderten Verbindungsparameter und einem augenblicklich verwendeten Zugangsnetzwerk verwendet werden, um einen Netzwerk angeordneten Wechsel des Zugangsnetzwerk zu initiieren. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele können so innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche variieren.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen eines Zugangs zu einem Kernnetzwerk über wenigstens ein erstes (20) und ein zweites (30) Zugangsnetzwerk, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Erfassen an einem Netzwerkelement (40) des Kernnetzwerks eines durch eine Endgerätevorrichtung (10) während eines Verbindungsaufbaus über das erste Zugangsnetzwerk (20) angeforderten Verbindungsparameters; b) Vergleichen des angeforderten Verbindungsparameters mit einer entsprechenden Fähigkeit des Netzwerkelements (40) des Kernnetzwerks; und c) Übertragen von dem Netzwerkelement (40) des Kernnetzwerks in Richtung des ersten Zugangsnetzwerks (20) einer Information zum Anzeigen einer netzwerkseitig angeordneten Zugangsänderung zu dem zweiten Zugangsnetzwerk (30), wenn die entsprechende Fähigkeit nicht zu dem angeforderten Verbindungsparameter passt; d) wobei das Kernnetzwerk ein auf GPRS basierendes Netzwerk ist und der Verbindungsaufbau eine Kontextaktivierung ist; dadurch gekennzeichnet, dass e) die Information als ein Ursachenwert in einer an die Endgerätevorrichtung (10) gerichteten Nachricht zur Kontextzurückweisung ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verbindungsparameter eine Dienstqualität der Verbindung anzeigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Zugangsnetzwerk ein zellenförmiges Netzwerk (20) der zweiten Generation ist und das zweite Zugangsnetzwerk ein zellenförmiges Netzwerk (30) der dritten Generation ist.
Netzwerkelement (40) zum Bereitstellen eines Zugangs zu einem Kernnetzwerk über ein erstes (20) Zugangsnetzwerks, wobei a) das Netzwerkelement (40) eingerichtet ist, einen von einer Endgerätevorrichtung (10) während eines Verbindungsaufbaus über das erste Zugangsnetzwerk (20) empfangenen Verbindungsparameter zu erfassen; b) das Netzwerkelement (40) eingerichtet ist, den angeforderten Verbindungsparameter mit einer entsprechenden Fähigkeit des Netzwerkelements (40) zu vergleichen; und c) das Netzwerkelement (40) eingerichtet ist, in Richtung des ersten Zugangs netzwerks (20) eine Information zum Anzeigen einer netzwerkangeordneten Zugangsänderung an ein zweites Zugangsnetzwerk (30) zu übertragen, wenn die entsprechende Fähigkeit nicht zu dem angeforderten Verbindungsparameter passt; d) das Kernnetzwerk ein auf GPRS basierendes Netzwerk ist und der Verbindungsaufbau eine Kontextaktivierung ist; dadurch gekennzeichnet, dass e) das Netzwerkelement (40) eingerichtet ist, die Information als einen Ursachenwert in einer an die Endgerätevorrichtung (10) gerichtete Nachricht zur Kontextzurückweisung zu übertragen.
Netzwerkelement gemäß Anspruch 4, wobei das Netzwerkelement ein bedienender GPRS-Unterstützungsknoten (40) ist.
Netzwerkelement gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei das erste Zugangsnetzwerk ein zellenförmiges Netzwerk (20) der zweiten Generation ist und das zweite Zugangsnetzwerk ein zellenförmiges Netzwerk der dritten Generation ist.
Netzwerkelement (60) eines ersten Zugangsnetzwerks (20), das Zugang zu einem Kernnetzwerk zur Verfügung stellt, wobei das Netzwerkelement (60) eingerichtet ist, von dem Kernnetzwerk eine Information zum Anzeigen einer netzwerkseitig angeordneten Zugangsänderung zu einem zweiten Zugangnetzwerk (30) zu empfangen, und einen Änderungsbefehl zum Anordnen der Zugangsänderung an eine mit dem Netzwerkelement (60) verbundene Endgerätevorrichtung (10) zu übertragen, wobei die Information durch ein Netzwerkelement (40) des Kernnetzwerks übertragen wird, das eingerichtet ist, einen von einer Endgerätevorrichtung (10) während eines Verbindungsaufbaus über das erste Zugangsnetzwerk (20) empfangenen Verbindungsparameter zu erfassen, wenn ein Vergleich eines angeforderten Verbindungsparameters mit einer entsprechenden Fähigkeit des Netzwerkelementes (40) anzeigt, dass die entsprechende Fähigkeit nicht zu dem angeforderten Verbindungsparameter passt, und wobei das Kernnetzwerk ein auf GPRS basierendes Netzwerk ist und der Verbindungsaufbau eine Kontextaktivierung ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerkelement (60) eingerichtet ist, die Information als ein Ursachenwert in einer an die Endgerätevorrichtung (10) gerichteten Nachricht zur Kontextzurückweisung zu empfangen.
Netzwerkelement gemäß Anspruch 7, wobei der Änderungsbefehl ein Befehl zum Anordnen eines Inter-System-Handover zu dem zweiten Zugangsnetzwerk (30) ist.
Netzwerkelement gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das Netzwerkelement ein Basis stationssteuerungsgerät (60) eines zellenförmigen Netzwerks (20) der zweiten Generation ist.
Endgerätevorrichtung zum Bereitstellen eines Zugangs zu einem Kernnetzwerk über wenigstens ein erstes (20) und ein zweites (30) Zugangsnetzwerk, wobei eine Information zum Anzeigen einer netzwerkseitig angeordneten Zugangsänderung zu dem zweiten Zugangsnetzwerk (30) durch ein Netzwerkelement (40) des Kernnetzwerks übertragen wird, das eingerichtet ist, einen von der Endgerätevorrichtung (10) während eines Verbindungsaufbaus über das erste Zugangsnetzwerk (20) empfangenen Verbindungsparameter zu erfassen, wenn ein Vergleich eines angeforderten Verbindungsparameters mit einer entsprechenden Fähigkeit des Netzwerkelementes (40) anzeigt, dass die zugeordnete Fähigkeit nicht zu dem angeforderten Verbindungsparameter passt, und wobei das Kernnetzwerk ein auf GPRS basierendes Netzwerk ist und der Verbindungsaufbau eine Kontextaktivierung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Endgerätevorrichtung (10) eingerichtet ist, die Zugangsänderungsinformation in einer empfangenen Antwortnachricht von dem Kernnetzwerk zu erfassen, und folglich einen Verbindungsaufbau zu dem zweiten Zugangsnetzwerk (30) zu initiieren, wobei die Antwortnachricht eine die Zugangsänderungsinformation als einen Ursachenwert enthaltende Nachricht zur Kontextzurückweisung ist.
Endgerätevorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Endgerätevorrichtung (10) eingerichtet ist, auf eine kernnetzwerkseitig angeordnete Zellenänderung in Richtung des zweiten Zugangsnetzwerks (30) zu warten.
Endgerätevorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Zellenänderung durch einen Befehl Inter-System-Routingbereichsaktualisierung angeordnet wird.
Endgerätevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Verbindungsaufbau eine Prozedur zur Kontextaktivierung ist.
Endgerätevorrichtung gemäß Anspruch 10 oder 13, wobei die Endgerätevorrichtung (10) umfasst eine Zeitgeberfunktion zum Zählen einer vorbestimmten Zeitdauer und wobei die Endgerätevorrichtung (10) eingerichtet ist, eine Anforderung zur Kontextaktivierung neu zu übertragen, wenn die kernnetzwerkseitig angeordnete Zellenänderung nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer initiiert wird.
Endgerätevorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Endgerätevorrichtung (10) eingerichtet ist, eine Information, die anzeigt, dass die neu übertragene Anforderung zur Kontextaktivierung nicht zurückgewiesen werden soll.
Endgerätevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Endgerätevorrichtung (10) eingerichtet ist, Unterstützung der Erfassungsfunktion an das Kernnetzwerk zu signalisieren.