DE60317951T2

DE60317951T2 - Ein system, eine anordnung und eine methode für die behandlung des anschlusses einer beweglishen station beim bewegen in die kommunikationssysteme, die kommunikation von daten verlagern

Info

Publication number: DE60317951T2
Application number: DE60317951T
Authority: DE
Inventors: Niklas Lundin
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2003-12-13
Filing date: 2003-12-13
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2023-12-14
Also published as: DE60317951D1; US20070238461A1; ATE380448T1; WO2005060297A1; EP1692901A1; EP1692901B1; AU2003294851A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, das die Übertragung von Daten unterstützt und das eine Anzahl von Kernnetzen mit einer Mehrzahl von Kernnetz-Funktionsserverknoten, auch Kernknoten genannt, und eine Anzahl von Funkanschlussnetzen jeweils mit einer Anzahl von Funkanschlussnetz-Steuerknoten, auch Steuerknoten genannt, umfasst, wobei wenigstens einige der Kernknoten in einem Pool angeordnet sind, um wenigstens eine Anzahl von Steuerknoten, die ein Pooling von Kernknoten unterstützen, gemeinsam zu steuern. Die Erfindung betrifft auch einen Kernnetz-Funktionsserverknoten oder Kernknoten zur Mobilitäts-(und Sitzungs-)Verwaltung, der in einem Kommunikationssystem verwendet wird, das die Übertragung von Daten unterstützt, und der zu einem Pool von Kernnetz-Funktionsserverknoten gehört, welche gemeinsam imstande sind, wenigstens ein Funkanschlussnetz oder einen Teil eines Funkanschlussnetzes zu versorgen, an welches sich Mobilstationen über Funkanschlussnetz-Steuerknoten anschalten können. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abwickeln der Verbindung einer Mobilstation, die sich in einem Kommunikationssystem bewegt, das die Übertragung von Daten unterstützt und eine Anzahl von Kernnetzen mit einer Mehrzahl von Kernnetz-Funktionsservernoten und eine Anzahl von Funkanschlussnetzen jeweils mit einer Anzahl von Funkanschlussnetz-Steuerknoten umfasst, wobei wenigstens einige der Kernknoten in einem Pool angeordnet sind, um wenigstens eine Anzahl von Funkanschlussnetz-Steuerknoten, die ein Pooling von Kernknoten unterstützen, gemeinsam zu steuern.
STAND DER TECHNIK
Kommunikationssysteme, insbesondere drahtlose Kommunikationssysteme, welche die Übertragung von Daten oder Paketdaten unterstützen, stellen über eine Anzahl von Funknetzen einen Anschluss bereit und umfassen ein oder mehr Kernnetze. Jedes Funknetz umfasst im Allgemeinen Funknetzsteuermittel, die eine Anzahl von Funknetzsteuerknoten umfassen, welche Basisstationen steuern, an welche Benutzerstationen oder Mobilstationen angeschaltet oder angeschlossen werden können. Im Allgemeinen wird ein Funknetzsteuerknoten durch einen Kernnetz-Funktionsserverknoten, im Falle von Paketdaten einen Paketdatenunterstützungsknoten, eines Kernnetzes gesteuert. Für GPRS GSM/UMTS wird solch ein Paketdatenunterstützungsknoten als versorgender GPRS-Unterstützungsknoten SGSN (Serving GPRS Support Node) bezeichnet. Im Allgemeinen steuert jeder Kernknoten, insbesondere SGSN, einen oder mehr Funknetzsteuerknoten, d. h. er ist für solche Funknetzsteuermittel, zum Beispiel Funknetzsteuerungen RNCs (Radio Network Controllers) oder Basisstationssteuerungen BSCs (Base Station Controllers), verantwortlich. Im Allgemeinen ist festgelegt, welcher SGSN welche RNCs steuert. Dies ist oft unter anderem deswegen unvorteilhaft, da ein SGSN für den schlimmsten Fall dimensioniert sein, d. h. eine Anzahl von Teilnehmern kann innerhalb des Netzes gleichzeitig auf eine ähnliche Weise wandern, was bedeutet, dass ein SGSN so konfiguriert sein muss, dass er über sehr viel Reservekapazität verfügt, die nur in solchen Fällen verwendet wird. Während anderer Umstände ist dies eine Vergeudung von Betriebsmitteln. Wenn ein Teilnehmer oder eine Mobilstation innerhalb des Netzes wandert, derart dass die nächst gelegene Basisstation durch einen anderen Funknetzsteuerknoten gesteuert wird als den, an den er sich anschloss, und der SGSN, welcher für einen bestimmten Funknetzsteuerknoten verantwortlich ist, statisch konfiguriert ist, ist die Verantwortung für die Verbindung durch den anderen SGSN zu übernehmen. Dies hat sehr viel Signalisierung zum Beispiel mit dem Heimatknoten des Teilnehmers oder für Aktualisierungszwecke zur Folge, was eine erhebliche Belastung der Heimatknoten bedeutet. Außerdem wurde erkannt, dass es sehr teuer ist und sehr viel komplizierte Konfigurationsarbeit erfordert, Neukonfigurationen durchzuführen und/oder Geräte in solchen Systemen hinzuzufügen. Hohe Kosten werden auch verursacht, wenn solch ein System ausgebaut werden muss oder wenn Server z. B. im Falle einer Funktionsstörung durch andere Server oder SGNSs zu ersetzen sind. Darüber hinaus ist dies in Bezug auf Lastteilungs- und Redundanzprobleme unvorteilhaft. Hinsichtlich eines Teilnehmers, der innerhalb des Netzes wandert oder ein Routing-Gebiet wechselt, muss die Verantwortung für solch einen Teilnehmer durch einen Kernknoten auf andere Kernknoten übertragen werden, während sich der Teilnehmer durch das Netz bewegt. Dies führt zu sehr viel Signalisierung zwischen den Kernknoten und den Heimatknoten des Teilnehmers, um beteiligte Knoten, zum Beispiel Heimatdatei HLR (Home Location Register)-Knoten, zu aktualisieren, zwischen betroffenen Kernknoten, z. B. SGSNs, und zwischen SGSN und Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten GGSN (Gateway GPRS Support Node), was die Knoten stark belastet und allgemein sehr viel Signalisierung erfordert. Deshalb wurde das so genannte Pooling-Konzept eingeführt. Das Pooling-Konzept betrifft das Zusammenfassen (Pooling) von Kernnetzknoten. Wie bereits erwähnt, lösen ein Teilnehmer oder eine Mobilstation, die sich von einem Routing-Gebiet, das zum Beispiel durch einen SGSN verwaltet wird, in ein anderes Routing-Gebiet bewegen, das durch einen anderen SGSN verwaltet wird, eine so genannte Inter-SGSN-Routing-Gebietsaktualisierung ISRAU (Inter SGSN Routing Area Update) aus. Diese wird in 3GPP TS 23.060, Version 5.6.0, Ausgabe 5, Abschnitt 6.9.1.2.2, Inter SGSN Routing Area Update, beschrieben, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
In einem Pool (Zusammenfassung) verwaltet ein SGSN eine viel größere Anzahl von Routing-Gebieten (mitbenutzt von anderen SGSNs), und eine Mobilstation oder ein wandernder Teilnehmer können mit ein und demselben SGSN verbunden bleiben, solange sie innerhalb des Gebiets sind, das durch den Pool versorgt wird. Dies bedeutet, dass eine Anzahl von SGSNs für eine Anzahl von Routing-Gebieten oder eine Anzahl von Funknetzsteuermitteln verantwortlich ist, welche sie gemeinsam steuern, wobei insbesondere jeder SGSN imstande ist, jedes Funknetzsteuermittel innerhalb des Pools zu steuern. Das Pool-Konzept zum Zusammenfassen von SGSNs und Mobilvermittlungseinrichtungen MSCs (Mobile Switching Centers) wurde in 3GPP TS 23.236, Ausgabe 5, standardisiert, der hiermit durch Bezugnahme ebenfalls hierin aufgenommen wird. Wenn demnach das Pooling-Konzept implementiert wird, bleibt eine Mobilstation an ein und demselben SGSN angeschaltet oder angeschlossen, solange sie im geografischen Gebiet ist, das durch den Pool versorgt wird (es sei denn, der SGSN ist zu entfernen oder funktionsgestört oder dergleichen). Die Zuweisung einer Mobilstation zu einem bestimmten SGSN in einem Pool kann auf verschiedene Weise erfolgen, sie kann zum Beispiel willkürlich oder zufällig erfolgen, sie kann unter Berücksichtigung der Lastteilung und/oder Redundanz erfolgen, oder hintereinander angeschlossene Mobilstationen können aufeinander folgenden SGSNs zugewiesen werden, usw. Im Prinzip kann jeder Algorithmus oder jedes Verfahren zum Zuweisen eines SGSNs (oder einer MSC) in einem Pool zu einer Mobilstation verwendet werden.
Jedoch nicht alle Funkanschlussnetze sind pool-fähig, d. h. unterstützen ein Pooling von Kernknoten, oder werden es sein, und die aktuelle Entwicklung deutet darauf hin, dass die GSM RANs vor den UMTS RANs pool-fähig sein werden. Es kann auch die Situation eintreten, dass nicht alle Funknetzsteuermittel, z. B. RNCs oder BSCs, das Pooling-Konzept unterstützen, selbst wenn sie ein und demselben Funkanschlussnetz angehören, d. h. ein Teil oder Teile eines Funkanschlussnetzes können ein Pooling unterstützen, während ein anderer Teil oder andere Teile desselben Funkanschlussnetzes dies nicht tun.
Es sind Dual-Mode-Kernnetze, zum Beispiel Dual-Mode-SGSNs, bekannt, welche zum Beispiel sowohl GSM als auch UMTS unterstützen. Dies bedeutet zum Beispiel, dass ein Dual-Mode-SGSN, der sowohl GSM als auch UMTS unterstützt, potenziell mit einem GSM RAN, das ein Pooling unterstützt, d. h. dessen Steuerknoten pool-fähig sind, und mit einem UMTS RAN, das nicht pool-fähig ist, verbunden sein könnte. Ähnliche Situationen könnten auch in Szenarien mit mehreren Anbietern auftreten, wenn zum Beispiel Funknetzsteuermittel, z. B. RNCs oder BSCs, eines Anbieters ein Pooling unterstützen, während jene des anderen dies nicht tun. Außerdem wird in den meisten Fällen ein UMTS-Versorgungsbereich als so genannte „Hotspots" (teilnehmerintensive Gebiete) auf dem bestehenden GSM-Versorgungsbereich eingeführt. Dies ist in 1 veranschaulicht, in welcher ein Pool-Gebiet eines GSM-Versorgungsbereichs dargestellt ist. Das Gebiet wird durch die SGSNs 01 bis 04 verwaltet. Innerhalb des Pools gibt es (hier) zwei so genannte UMTS-Hotspots. In diesem Szenarium löst jeder Übergang zwischen GSM und UMTS (die Übergänge 2 bis 5 in der Figur), während die MS durch das Gebiet wandert, das durch den Pool versorgt wird, potenziell eine ISRAU aus, da die SGSNs 2 und 4 die UMTS-Gebiete verwalten. Dies bedeutet, dass der Vorteil des Pooling-Konzepts eingeschränkt wird, da die MS im schlimmsten Fall bei jedem Übergang eine ISRU durchführt, statt bei ein und demselben SGSN zu bleiben. Demnach wird solch eine Situation heutzutage durch die standardisierte ISRAU-Prozedur, wie zuvor erwähnt, und einen Rückwärtskompatibilitätsmechanismus (GTP-Relais, 3GPP TS 23.236) abgewickelt, welcher sicherstellt, dass ein neuer SGSN imstande ist, Teilnehmerdaten usw. zu erfassen, und welcher in die Pool-Lösung eingebaut ist. Dies erfordert sehr viel Signalisierung zwischen SGSNs, da es sehr viele Inter-SGSN-Routing-Gebietsaktualisierungen gibt, und es ist weitgehend unmöglich, das Pooling-Konzept auszunutzen. Eine ähnliche Situation kann auch eintreten, wenn nur ein Teil ein und desselben Funkanschlussnetzes pool-fähig ist. Natürlich ist die Situation gleich, wenn ein UMTS RAN pool-fähig ist, während ein GSM RAN dies nicht ist, usw. Für eine leitungsvermittelte Kommunikation wird eine ähnliche Situation erzeugt, aber in diesem Fall umfassen die Kernknoten MSCs. Demnach ist es unter solchen Umständen nicht möglich, das Pooling-Konzept auszunutzen, und es ist sehr viel Signalisierung zwischen SGSNs innerhalb ein und desselben Pools erforderlich, und ist auch sehr viel Signalisierung von SGSNs in einem Pool zu Heimatknoten und Mobilvermittlungseinrichtungen erforderlich, was eindeutig unvorteilhaft ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es besteht daher ein Bedarf an einem System, durch welches das Pooling-Konzept, d. h. die Anordnung einer Anzahl von Kernknoten, wie beispielsweise SGSNs oder MSCs, in einem Pool, unter veränderlichen Bedingungen ausgenutzt werden kann. Insbesondere wird ein System benötigt, durch welches ein Pooling genutzt werden kann, wenn ein Teil eines Funkanschlussnetzes oder Funknetzsteuerknoten in einem Teil eines Funkanschlussnetzes nicht pool-fähig ist/sind, d. h. ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützen. Es wird auch ein System benötigt, durch welches ein Pooling genutzt kann, wenn verschiedene Funkanschlussnetze vorgesehen sind, von welchen zum Beispiel eines das Pooling-Konzept nicht unterstützt, während andere dies schon tun. Insbesondere wird ein System benötigt, durch welches die Vorteile des Pooling-Konzepts in einer gemischten pool-fähigen/nicht pool-fähigen Funkanschlussnetzumgebung genutzt werden können. Es wird auch ein System benötigt, durch welches es möglich wird, eine Mobilstation, die in einem Netz wandert, welches das Pooling-Konzept implementiert, wenigstens unter bestimmten Umständen mit einem Kernknoten verbunden zu halten, selbst wenn es Teile des Funknetzes oder verschiedene Funkanschlusstechnologien gibt, welche ein Pooling nicht unterstützen. Ferner wird ein System benötigt, durch welches die Signalisierung in einem Netz verringert werden kann, welches das Pooling-Konzept unterstützt oder implementiert. Insbesondere wird ein System benötigt, durch welches die Signalisierung zwischen Kernknoten und die Signalisierung zwischen Kernknoten und Heimatknoten usw. im Vergleich zu bekannten Lösungen verringert werden kann. Es wird auch ein System benötigt, durch welches die Kosten gesenkt werden können und zum Beispiel auf Verbindungen zwischen einem Pool und Heimatknoten Bandbreite eingespart werden kann. Insbesondere wird ein System benötigt, durch welches die Vorteile des Pooling-Konzepts vergrößert und unter verschiedenen Umständen flexibler genutzt werden können.
Es wird ein Kernnetz-Funktionsserverknoten (Kernknoten), in diesem Fall z. B. SGSN und MSC usw., oder ein Paketdatenunterstützungsknoten benötigt, durch welchen eine oder mehr der zuvor erwähnten Aufgaben erreicht werden können. Ferner wird ein Verfahren, wie eingangs erwähnt, benötigt, durch welches eine oder mehr der zuvor erwähnten Aufgaben erfüllt werden können.
Daher wird ein Kommunikationssystem, wie eingangs erwähnt, bereitgestellt, wobei für einen Übergang einer Verbindung einer Mobilstation von einem ersten Kernnetz-Funktionsserverknoten, im Folgenden als erster Steuerknoten bezeichnet, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, aber durch einen ersten Kernknoten, der einem Pool angehört, versorgt wird, zu einem zweiten Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, die Mobilstation imstande ist, mit dem ersten Kernknoten, der zum Pool gehört, verbunden zu bleiben.
Insbesondere umfasst der Kernknoten Mittel zum Erzeugen und Zuweisen zu einer Mobilstation, die sich an einen ersten Kernknoten anschaltet/anschließt, einer temporären Mobilstationsidentität (temporären MS-Id) ((P)-TMSI), wobei die temporäre Mobilstationsidentität ferner mit einer Pool-Identifikation zum Identifizieren des Kernknotens im Pool, dem der Kernknoten angehört, versehen ist, und die Pool-Identifikation in eine Nachricht über eine Aktualisierung des modifizierten Routing-/Aufenthaltsgebiets der Mobilstation eingefügt wird. Die temporäre Mobilstationsidentität und die Pool-Identität werden der Mobilstation ungeachtet dessen zugewiesen, ob sich die Mobilstation an einen (Funknetz-)Steuerknoten anschaltet, der pool-fähig ist oder nicht (solange der Kernknoten, der den Steuerknoten steuert, zum Pool gehört). Wenn sich die Mobilstation vom Versorgungsbereich des ersten Steuerknotens, der durch einen ersten Kernknoten gesteuert wird, in den des zweiten Steuerknotens bewegt, wird die Nachricht über die Aktualisierung des modifizierten Routing-/Aufenthaltsgebiets, welche die Pool-Identifikation enthält, an den ersten Kernknoten weitervermittelt. Insbesondere umfasst der Übergang einen kern knoteninternen Intersystemwechsel. In einer bestimmten Implementierung umfasst wenigstens einer der Kernknoten des Pools einen Dual-/Multimode-Kernknoten, der einen Anschluss über mehr als ein Funkanschlussnetz unterstützt, die unterschiedliche Funkanschlusstechnologien implementieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gehören die ersten und zweiten Steuerknoten demselben Funkanschlussnetz an, wobei ein erster Teil des Netzes ein Pooling nicht unterstützt und den ersten Steuerknoten enthält, während ein zweiter Teil des Funkanschlussnetzes ein Pooling unterstützt und den zweiten Steuerknoten enthält. In bestimmten Implementierungen umfassen die Kernknoten versorgende GPRS-Unterstützungsknoten (SGSNs), und die Steuerknoten umfassen Basisstationssteuerungen (BSCs) für die GSM-Kommunikation und/oder Funknetzsteuerungen (RNCs) für die UMTS-Kommunikation unter Verwendung der WCDMA-Funkanschlusstechnologie.
In anderen Implementierungen umfassen wenigstens einige der Kernknoten Mobilvermittlungseinrichtungen (MSCs) zur leitungsvermittelten Kommunikation, wobei wenigstens einige der Steuerknoten Basisstationssteuerungen (BSCs) umfassen.
In einer Implementierung gehören die ersten und zweiten Steuerknoten demselben Funkanschlussnetz an, das ein UMTS-Anschlussnetz oder ein GSM-Anschlussnetz umfasst, und ein Teil des UMTS- oder GSM-Anschlussnetzes unterstützt ein Pooling von Kernknoten nicht. In einer anderen Implementierung unterstützen die ersten und zweiten Steuerknoten eine unterschiedliche Funkanschlusstechnologie und gehören verschiedenen Funkanschlussnetzen an, wobei der erste Kernknoten einen Dual-Anschlussknoten umfasst. In einer Implementierung ist der erste Steuerknoten eine UMTS RNC, die ein Pooling nicht unterstützt, und der zweite Steuerknoten ist eine GSM BSC, die ein Pooling unterstützt. In einer anderen Implementierung ist der erste Steuerknoten eine GSM BSC, die ein Pooling nicht unterstützt, während der zweite Steuerknoten eine UTMS RNC ist, die ein Pooling unterstützt. Vorteilhafterweise weist der erste Kernknoten eines Pools einer sich anschaltenden/anschließenden Mobilstation eine temporäre Mobilstationsidentität ungeachtet dessen zu, ob sich die Mobilstation über einen Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, oder an einen Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, anschaltet. Insbesondere umfasst die temporäre Mobilstationsidentität eine ((P)-TMSI), die insofern modifiziert ist, als eine Pool-Identifikation eingefügt ist, die z. B. eine Netzbetriebsmittelidentifikation (NRI, Network Resource Identifier oder Netzbetriebsmittelkennung) umfasst. Insbesondere wird die Pool-Identifikation, z. B. NRI, in einer Nachricht über eine Aktualisierung des Routing-/Aufenthaltsgebiets der Mobilstation eingefügt, die an den zweiten Steuerknoten geliefert wird, wenn sich die Mobilstation von dem Gebiet, das durch den ersten Steuerknoten versorgt wird, in das bewegt, das durch den zweiten Steuerknoten versorgt wird. Insbesondere verwendet der erste Kernknoten den Gb-flex/Iu-flex-Mechanismus (siehe 3 GPP TS 23.228, v.5.2.0, Ausgabe 5) zum Zuweisen einer temporären Mobilstationsidentität, die eine eindeutige Pool-Identität umfasst, ungeachtet dessen, ob die Funkanschlussnetze oder ein Teil von Netzen nicht Iu-flex/Gb-flex-fähig sind.
Daher stellt die Erfindung auch einen Kernnetz-Funktionsserverknoten (Kernknoten), wie eingangs erwähnt, bereit, welcher Mittel umfasst, um beim Übergang einer Anschaltung/eines Anschlusses einer Mobilstation von einem ersten Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, zu einem anderen, zweiten Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, die Mobilstation an den ersten Kernknoten angeschaltet/angeschlossen zu halten. Insbesondere umfasst das Mittel Mittel zum Erzeugen, Zuweisen und Verwenden einer empfangenen temporären Mobilstationsidentität umfasst, die außerdem eine Pool-Identifikation zum Identifizieren des Kernknotens in dem Pool umfasst, dem ein Kernknoten angehört. Insbesondere wird die Mobilstationsidentität ungeachtet dessen erzeugt und zugewiesen, ob die Mobilstation an einen Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt oder nicht, angeschaltet/angeschlossen ist. Insbesondere ist die temporäre Mobilstationsidentität in einer Routing-/Aufenthaltsgebietsaktualisierungsnachricht enthalten, die von einem zweiten Steuerknoten empfangen/weitervermittelt wird und es ermöglicht, die Mobilstation mit dem (ersten) Kernknoten verbunden zu halten. Insbesondere umfasst ein Mobilstationsübergang von einem ersten zu einem zweiten Steuerknoten einen kerninternen Intersystemwechsel. Insbesondere umfasst der ersten Kernknoten einen Dual-/Multimode-Kernknoten, der einen Anschluss über mehr als ein Funkanschlussnetz unterstützt, wobei die wenigstens zwei Funkanschlussnetze unterschiedliche Funkanschlusstechnologien implementieren. Insbesondere umfasst der Knoten einen versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN). Alternativerweise umfasst er eine Mobilvermittlungseinrichtung (MSC). Insbesondere verwendet der Knoten den Gb-flex-Mechanismus oder den Iu-flex-Mechanismus zum Zuweisen einer modifizierten temporären Mobilstationsidentität (mit Pool-Identität) zu einer Mobilstation, und der Übergang umfasst einen SGSN-internen Intersystemwechsel.
Die Erfindung schlägt daher auch ein Verfahren, wie eingangs erwähnt, vor, welches den folgenden Schritt umfasst: für eine Mobilstation, die sich von einem ersten Routing-/Aufenthaltsgebiet, in welchem sie mit einem Funkanschlussnetz-Steuerknoten verbunden ist, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, aber durch einen ersten Kernknoten versorgt wird, der zum Pool gehört, in ein zweites Routing-/Aufenthaltsgebiet bewegt, das durch einen Funkanschlussnetz-Steuerknoten gesteuert wird, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, Verbundenhalten der Mobilstation mit dem ersten Kernknoten, wenigstens bis die Mobilstation in ein Routing-/Aufenthaltsgebiet eintritt, das durch einen Funknetzsteuerknoten gesteuert wird, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt. Insbesondere umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Zuweisen einer temporären Mobilstationsidentität, die mit einer Pool-Identifikation versehen ist, zu einer Mobilstation, die sich an einen ersten Funknetzanschluss-Steuerknoten anschaltet, der durch einen Kernknoten des Pools versorgt wird, ungeachtet dessen, ob der erste Funkanschlussnetz-Steuerknoten ein Pooling von Serverknoten unterstützt oder nicht; Einfügen der Poolidentifikation in die Nachricht bezüglich eines Wechsels/einer Aktualisierung des Routing-/Aufenthaltsgebiets, wenn sich die Mobilstation in ein Routing-/Aufenthaltsgebiet bewegt, das durch einen zweiten Funkanschlussnetz-Steuerknoten versorgt wird, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt; Weitervermitteln der Nachricht über den Wechsel/die Aktualisierung des Routing-/Aufenthaltsgebiets an den ersten Kernknoten.
Insbesondere gehören die ersten und zweiten Funkanschlussnetz-Steuerknoten demselben Funkanschlussnetz an und implementieren dieselbe Funkanschlusstechnologie. Insbesondere umfasst der erste Kernknoten einen Dual-/Multimode-Anschlussknoten, der wenigstens zwei Funkan schlusstechnologien unterstützt. In einer Implementierung ist der erste Steuerknoten eine UMTS RNC, und der zweite Steuerknoten ist eine GMS BSC. In einer alternativen Implementierung ist der ersten Steuerknoten eine GSM BSC, während der zweite Steuerknoten eine UMTS RNC ist. Insbesondere sind die ersten und zweiten Kernknoten SGSNs. In einer alternativen Implementierung umfassen die ersten und zweiten Kernknoten Mobilvermittlungseinrichtungen (MSC).
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird im Folgenden in einer nichteinschränkenden Weise und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben, wobei:
2 eine Ausführungsform mit einem ersten Funkanschlussnetz, das ein Pooling von Kernknoten unterstützt, und einem zweiten Funkanschlussnetz, das ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, darstellt,
3 eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, in welcher ein Teil eines Funkanschlussnetzes nicht pool-fähig ist, selbst wenn Kernknoten, die es steuern, in einem Pool angeordnet sind,
4 eine Ausführungsform darstellt, in welcher ein GSM-Funkanschlussnetz pool-fähig ist, während ein UMTS-Funkanschlussnetz nicht pool-fähig ist, wobei der Pool einen Dual-Anschluss-SGSN umfasst,
5 eine Figur ähnlich wie 4, aber zur leitungsvermittelten Kommunikation ist, wobei die Kernknoten, die in einem Pool angeordnet sind, MSCs umfassen,
6 eine Figur ist, die einen UMTS-Pool mit zwei Dual-Anschluss-Mode-SGSNs veranschaulicht, wobei ein GSM-Funkanschlussnetz nicht pool-fähig ist,
7 eine Folgediagramm ist, das auf vereinfachte Weise die Folge veranschaulicht, wenn sich eine Mobilstation in einen Hotspot (UMTS) bewegt, der ein Pooling von SGSNs nicht unterstützt, und die Folge, wenn die Mobilstation einen Hotspot verlässt, der ein Pooling nicht unterstützt, und in einen GSM-Pool eintritt,
8 ein Ablaufdiagramm ist, das ein beispielhaftes Szenarium beschreibt, wenn eine Mobilstation ein Routing-Gebiet in einem Netz mit zusammengefassten Kernknoten wechselt, wobei aber ein Teil der Funkanschlussnetz-Steuerknoten nicht pool-fähig ist, und
9 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Szenariums beschreibt, wenn sich eine Mobilstation in einem Netz mit zusammengefassten Kernknoten bewegt, in welchem es ein Funkanschlussnetz mit pool-fähigen Steuerknoten und ein Funkanschlussnetz mit nicht pool-fähigen Steuerknoten gibt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
2 stellt einen Pool von Kernknoten 1₁ , 2₁ , 3₁ , 4₁ , 5₁ dar. Der Kernknoten 2₁ ist ein Dual-Anschluss-Mode-Kernknoten, der einen Anschluss durch zwei verschiedene Funkanschlussnetze unterstützt, die unterschiedliche Funkanschlusstechnologien verwenden, hier RAN-1 und RAN-2. Jedes Funkanschlussnetz, hier RAN-1 und RAN-2, umfasst eine Anzahl von Basisstationen (nicht dargestellt), die durch Funknetzsteuermittel gesteuert werden, hier RAN-1-Steuerknoten 11₁ , RAN-1-Steuerknoten 12₁ und RAN-2-Steuerknoten 21₁ . Die Kernknoten im Pool teilen sich die Verantwortung für die Steuerung des Funkanschlussnetzes RAN-1, was hier bedeutet, dass jeder Kernknoten des Pools imstande ist, jeden der Funknetzsteuerknoten 11₁ , 12₁ von RAN-1 zu steuern. In dieser Ausführungsform sind alle Kernknoten in einem gemeinsamen Pool vorgesehen. Ein Pool kann jedoch mehr als zwei Standorte umfassen, es kann auch mehr als einen Pool geben, usw. In diesem Zusammenhang wird auf die schwedische Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 0003719-2 Bezug genommen, die am 13. Oktober 2000 vom gleichen Anmelder eingereicht wurde. Dieses Dokument wird hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
In dieser konkreten Ausführungsform unterstützt das RAN-2, oder der Steuerknoten 21₁ , ein Pooling von Kernknoten nicht, d. h. es ist nicht pool-fähig. Der RAN-2-Steuerknoten 21₁ kann in dieser Ausführungsform nur durch den Dual-Mode-Kernknoten 2₁ gesteuert werden. Der RAN-1-Steuerknoten 11₁ steuert hier Aufenthalts/Routing-Gebiete (LA/RA, für engl. location area/routing area) 31₁ , LA/RA 32₁ , während der RAN-1-Steuerknoten 12₁ das Routing-Gebiet LA/RA 34₁ und LA/RA 33 steuert. Der RAN-2-Steuerknoten 21₁ steuert LA/RA 41₁ . Es wird hier angenommen, dass sich eine Mobilstation MS durch das Netz bewegt. Beim Eintreten in das Gebiet des gemeinsamen Pools, das durch Kernknoten versorgt wird, die im Kernknoten-Pool 10 enthalten sind, wird hier angenommen, dass sie in LA/RA 31₁ eintritt, das durch RAN-1 11₁ verwaltet wird. Da der RAN-1-Steuerknoten 11₁ ein pool-fähiger Steuerknoten ist, ist jeder der Kernknoten 1₁ bis 5₁ imstande, den RAN-1-Steuerknoten 11₁ oder die Mobilstation MS zu steuern. Welcher Kernknoten ausgewählt wird, das hängt vom verwendeten Algorithmus ab, z. B. Berücksichtigung der Lastteilung, oder es kann ein beliebiger Kernknoten ausgewählt werden. Hier wird angenommen, dass der Kernknoten 3₁ ausgewählt wurde. Die MS bleibt mit CN 3₁ verbunden, wenn sie sich durch LA/RA 31₁ und LA/RA 32₁ bewegt. Die Mobilstation verlässt jedoch LA/RA 32₁ und tritt bei II in das Routing-Gebiet LA/RA 41₁ ein, das durch den RAN-2-Steuerknoten 21₁ gesteuert wird, der nicht pool-fähig ist. Dieser Übergang aktiviert eine ISRAU, wie in 3GPP TS 23.060, Abschnitt 6.9.1.2.2, standardisiert, der die ISRAU-Prozedur beschreibt, und die MS wird stattdessen an den Dual-Mode-Kernknoten CN 2₁ übergeben, der stets den RAN-2-Steuerknoten 21₁ verwaltet. Dies ist hier der einzige Knoten, der den RAN-2-Steuerknoten steuern kann. Die MS bewegt sich jedoch weiter durch das Netz und verlässt LA/RA 41₁ bei III, um in LA/RA 34₁ einzutreten, das durch den RAN-1-Steuerknoten 12₁ verwaltet wird. Der RAN-1-Steuerknoten 12₁ ist jedoch pool-fähig. Dies bedeutet, dass die MS mit dem vorhergehenden Kernknoten, welcher der Dual-Mode-Kernknoten 2₁ war, verbunden bleiben kann, und der Übergang III umfasst anstelle einer ISRAU einen kernknoteninternen Intersystemwechsel. Dies ist möglich, da, wenn sich die Mobilstation bei I anschaltet/anschließt, wobei die Anschaltungs-/Anschlussanforderung von der MS im RAN-1-Steuerknoten 11₁ empfangen wird, und wenn der Kernknoten 3₁ ausgewählt wurde, der Kernknoten 3₁ der Mobilstation eine temporäre Mobilstationsidentität, z. B. ((P)-TMSI), zuweist, welche eine eindeutige Identität des Kernknotens innerhalb des Kernknotenpools 10 enthält, die für diesen Pool eindeutig ist. Diese Identität kann zum Beispiel eine Netzbetriebsmittelidentität, NRI, sein, welche als ein Teil der hier durch den Kernknoten 3₁ erzeugten und zugewiesenen temporären Mobilstationsidentität eingefügt ist. Dies ermöglicht es dem RAN-1-Steuerknoten 12₁ wenn sich die MS vom Versorgungsbe reich von RAN-1 in den Versorgungsbereich von RAN-2 und vom Versorgungsbereich von RAN-2 in den Versorgungsbereich von RAN-1 bewegt, die eindeutige Pool-Kernknotenidentität, z. B. NRI, in der MS-Routing-Gebietsaktualisierungsnachricht zu finden und diese Nachricht an den Kernknoten weiterzuvermitteln, mit dem die Mobilstation zuvor verbunden war, in diesem Fall den Dual-Mode-Kernknoten 2₁ . Wenn demnach die Mobilstation zu einem Steuerknoten zurückkehrt, der pool-fähig ist, kann die MS mit demselben Kernknoten verbunden bleiben, mit dem sie verbunden war, als sie unter der Kontrolle eines nicht pool-fähigen Steuerknotens war. Obwohl sich in dieser konkreten Ausführungsform die MS zuerst an einen Steuerknoten (11₁ ) anschaltete/anschloss, der pool-fähig war, in welchem Fall ihr stets eine temporäre MS-Identität mit Informationen über die Pool-Identität zugewiesen wird, wäre gemäß dem erfinderischen Konzept die eindeutige Kernknotenidentität innerhalb des Pools außerdem auch in einem Fall, in dem sich eine Mobilstation zuerst an einen Steuerknoten anschalten/anschließen würde, der nicht pool-fähig ist, hinzugefügt worden, um es der MS zu ermöglichen, mit dem vorhergehenden Kernknoten zu verbleiben, wenn sie sich von einem Steuerknoten, der nicht pool-fähig ist, zu einem pool-fähigen Steuerknoten bewegt. Dies bedeutet, dass für eine beträchtliche Anzahl von Übergängen zwischen einem nicht kernfähigen Funkanschlussnetz und einem kernfähigen Funkanschlussnetz keine ISRAUs anfallen, was bedeutet, dass die Signalisierung zwischen den Kernknoten innerhalb des Pools erheblich verringert wird, sowie auch die Signalisierung zwischen den zusammengefassten Knoten und anderen Netzknoten, wie beispielsweise Vermittlungsknoten, Gateway-Knoten und Heimatknoten, erheblich verringert wird.
3 stellt eine Ausführungsform mit einem Kernknoten-Pool 20 dar, der eine Anzahl von Kernknoten CN 1₂ , 2₂ , 3₂ , 4₂ umfasst. Die Absicht bei dieser Figur ist es, eine Ausführungsform zu veranschaulichen, in welcher ein Teil eines Netzes ein Pooling nicht unterstützt, d. h. ein Teil ein und desselben Funkanschlussnetzes, hier RAN-1, pool-fähig ist, während ein anderer Teil von RAN-1 nicht pool-fähig ist. Hier wird angenommen, dass der Teil von RAN-1, der nicht pool-fähig ist, durch den Steuerknoten 12₂ gesteuert wird, der für das Routing-Gebiet 32₃ verantwortlich ist, während die Steuerknoten 11₂ , 13₂ pool-fähig sind und für die Aufenthalts/Routing-Gebiete LA/RA 31₂ beziehungsweise 33₃ verantwortlich sind. In dieser Ausführungsform umfasst der Kernknoten-Pool keinen Dual-Mode-Anschlussknoten. Natürlich könnte es auch in diesem Fall einen Dual-Mode-Anschlussknoten geben, aber er ist nicht erforderlich. Wie in 2 wird hier angenommen, dass sich die Mobilstation MS von LA/RA 31₂ in LA/RA 32₃ und in LA/RA 33₃ durch das Netz bewegt. Wenn sie sich über den RAN-1-Steuerknoten 11₂ anschließt/anschaltet, wird hier angenommen, dass in Übereinstimmung mit den relevanten Kriterien oder dem relevanten Algorithmus, wie zuvor erörtert, der Kernknoten CN 2₂ ausgewählt wird. Bei I tritt die MS in LA/RA 31₂ ein, und bei II verlässt die MS LA/RA 31₂ und tritt in LA/RA 32₃ ein, das durch den Steuerknoten 12₂ gesteuert wird, der nicht pool-fähig ist. Dann ist, wie im vorhergehenden Fall, z. B. eine ISRAU fällig, und die MS wird mit CN 4₂ statt mit CN 2₂ verbunden, welcher der festgelegte Kernknoten ist, der den Steuerknoten 12₂ steuert. Für den Übergang der Mobilstation von LA/RA 32₃ zu LA/RA 33₃ , III, ist jedoch keine ISRAU (zum Beispiel) nötig, da der MS bereits bei ihrem Eintritt in das Pool-Gebiet eine temporäre Mobilstationsidentität mit Pool-Identität (z. B. ((P) TMSI mit NRI) zugewiesen wurde, und die MS kann mit CN 4₂ verbunden bleiben. Es sollte klar sein, dass, selbst wenn die MS bei LA/RA 32₃ in das Pool-Gebiet eingetreten wäre, der CN 4₂ eine temporäre Mobilstationsidentität erzeugt und zugewiesen und die eindeutige Kernknoten-Pool-Identität eingefügt hätte, auch wenn der Steuerknoten 12₂ nicht pool-fähig ist, und es demnach möglich gewesen wäre, dass die MS mit dem CN 4₂ hätte verbleiben können, wenn sie sich in LA/RA 33₃ oder in LA/RA 31₂ bewegt.
4 stellt eine Ausführungsform mit einem GSM-Pool 30 dar, in welchem eine Anzahl von SGSNs, hier SGSN-1 1₃ , SGSN-2 2₃ , Dual-Mode-SGSN-3 3₃ und SGSN-4 4₃ , vorgesehen ist. Es wird hier angenommen, dass das GSM-Funkanschlussnetz pool-fähig ist, während ein UMTS-Funkanschlussnetz dies nicht ist. Es wird auch angenommen, dass der UMTS-Versorgungsbereich als „Hotspot" auf dem bestehenden GSM-Versorgungsbereich eingeführt wird. Steuerknoten BSC-1 11₃ , BSC-2 12₃ steuern GSM-RAN-Routing-Gebiete RA 31₃ , 32₃ , 34₃ und 33₃ , während das UMTS-RAN durch einen Steuerknoten RNC 21₃ gesteuert wird, der für RA 41₃ verantwortlich ist. Da der RNC 21₃ nicht pool-fähig ist, kann er nur durch den Dual-Mode-SGSN-3 3₃ gesteuert werden, während die SGSNs 1₃ , 2₃ , 3₃ , 4₃ gemeinsam BSC-1 11₃ und BSC-2 12₃ steuern. Es sollte natürlich klar sein, dass es in einer realen Implementierung weit mehr Steuerknoten, mehr Routing-Gebiete und im Allgemeinen mehr Kernknoten gibt, diese aber der Klarheit halber nicht dargestellt sind. Es wird hier angenommen, dass der Dual-Mode-SGSN-3 3₃ den Gb-flex-Mechanismus in Bezug auf das Pooling für GSM zwischen BSC/SGSN zum Zuweisen einer P-TMSI (temporären MS-Id) zu einer Mobilstation verwendet, auch wenn das UMTS-Funkanschlussnetz nicht Iu-flex-fähig ist. Die eindeutige Identifikation eines Kernknotens im SGSN-Pool 30 (konkret Netzbetriebsmittel-Id, NRI) ist, wie bereits erwähnt, als ein Teil der durch den SGSN erzeugten P-TMSI eingefügt. Wenn sich die Mobilstation vom UMTS- in den GSM-Versorgungsbereich, d. h. vom Gesteuertwerden durch RNC 21₃ zum Gesteuertwerden durch BSC-2 12₃ , bewegt, findet der BSC-2 12₃ auf diese Weise die NRI in der MS-Routing-Gebietsaktualisierungsnachricht und vermittelt die Nachricht an den vorhergehenden SGSN weiter, mit dem die MS verbunden war, d. h. mit demselben SGSN, mit dem die MS bereits verbunden ist (hier SGSN-3). Dies bedeutet, dass der Übergang vom UMTS- in den GSM-Versorgungsbereich zu einem SGSN-internen Intersystemwechsel statt zu einer ISRAU führt, wie zuvor erörtert. Natürlich gilt dasselbe Prinzip für die umgekehrte Situation, wenn das UMTS-Funkanschlussnetz pool-fähig ist, und das GSM-Funkanschlussnetz dies nicht ist. Wie bereits erwähnt, ist die Funktionsweise auch gleich, wenn ein Teil zum Beispiel eines GSM (UMTS-)-Funkanschlussnetzes pool-fähig ist, siehe 3. Wenn sich die Mobilstation zu einem nicht pool-fähigen Steuerknoten (BSC oder RNC) bewegt, ist, wenn dieselben oder verschiedene Funkanschlusssysteme betroffen sind, eine ISRAU wahrscheinlich, wenn der SGSN wechselt, während, wenn die MS zu einem pool-fähigen Steuerknoten, z. B. BSC oder RNC, zurückkehrt, die MS auch nach dem Übergang mit ein und demselben SGSN verbunden bleiben kann.
5 stellt eine Implementierung des erfinderischen Konzepts in einer leitungsvermittelten Kommunikation dar. Es wird hier angenommen, dass eine Anzahl von Kernknoten, die hier MSC-1 1₄ , MSC-2 2₄ und Dual-Mode-Anschlussknoten MSC-3 3₄ und MSC-4 4₄ umfasst, in einem GSM-Pool 40 angeordnet ist. Die MSCs 1₄ , 2₄ , 3₄ , 4₄ steuern gemeinsam BSC-1 11₄ und BSC-2 12₄ , während der Dual-Anschluss-MSC-3 3₄ für RNC 21₄ verantwortlich ist. BSC-1 11₄ steuert hier die LAs 31₄ , 32₄ , während BSC-2 12₄ LA 34₄ und LA 33₄ steuert, während RNC 21₄ LA 41₄ steuert. Hier wird angenommen, dass die MS bei ihrem Eintritt in LA 31₄ über BSC-1- 11₄ mit MSC-4 4₄ verbunden ist, und dass MSC-4 4₄ eine TMSI mit Pool-Identität erzeugt und sie der MS zuweist. Bei II ist ein Kern knotenwechsel zu MSC-3 3₄ erforderlich. Wenn sich eine MS aus LA 41₄ , wo sie durch RNC 21₄ gesteuert wird, der durch MSC-3 3₄ versorgt wird, in LA 34₄ bewegt, bleibt die MS mit dem Dual-Anschlussknoten MSC-3 3₄ verbunden. In anderen Aspekten ist die Funktionsweise ähnlich der, die in Bezug auf 2 bis 4 beschrieben wurde, und ungeachtet dessen, mit welchem MSC eine MS beim Anschalten/Anschließen verbunden ist, d. h. ungeachtet dessen, ob der Steuerknoten pool-fähig ist oder nicht, d. h. hier ist RNC 21₄ nicht pool-fähig, wird eine temporäre Mobilstationsidentität, die eine eindeutige Pool-Identität enthält, hier eine eindeutige MSC-Identität innerhalb der Pool-Identität, erzeugt und der MS zugewiesen.
6 stellt eine noch andere Ausführungsform dar, wobei eine Anzahl von Kernknoten hier in einem UMTS-Pool 50 angeordnet ist, welcher einen Dual-Mode-SGSN-1 1₅ , einen SGSN-2 2₅ , einen Dual-Mode-SGSN-3 3₅ und einen SGSN-4 4₅ umfasst. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden veranschaulichten Ausführungsformen darin, dass der Pool zwei Dual-Mode-Kernknoten umfasst, um zu veranschaulichen, dass ein Pool natürlich nicht auf nur einen Dual-Mode-Kernknoten beschränkt ist; im Gegenteil kann es mehr als einen Dual-Mode-Kernknoten geben, können alle Kernknoten Dual-Mode-Kernknoten sein, usw. Innerhalb des Rahmens der angehängten Ansprüche ist jede Variante möglich. Hier verwaltet der RNC-1 21₅ das RA 41₅ , RNC-2 22₅ verwaltet RA 42₅ und 43₅ , und BSC-1 11₅ verwaltet RA 31₅ . Die Kernknoten 1₅ bis 4₅ steuern gemeinsam die RCNs 21₅ und 22₅ , während BSC-1 11₅ durch den Dual-Mode-SGSN-1 1₅ und den Dual-Mode-SGSN-3 3₅ gesteuert werden kann. Demnach ist BSC-1 in dieser Ausführungsform insofern pool-fähig, als er durch den Dual-Mode-SGSN-1 1₅ und den Dual-Mode-SGSN-3 3₅ gesteuert werden kann. Es wird ein Beispiel für eine MS angeführt, die sich aus RA 41₅ bewegt, wo gemäß den relevanten Kriterien oder dem relevanten Algorithmus SGSN 2₅ ausgewählt wurde. Wenn die MS in das Routing-Gebiet 31₅ eintritt, das durch BSC-1 11₅ gesteuert wird, wird angenommen, dass SGSN 1₅ ausgewählt wird. Wenn sich die MS jedoch weiter zu RA 43₅ bewegt, bleibt sie gemäß den Prinzipien, die in Bezug auf 2 bis 5 beschrieben wurden, mit SGSN 1₅ verbunden.
7 ist ein vereinfachtes Folgediagramm, das (über der gestrichelten Linie) die Folge veranschaulicht, wenn sich eine Mobilstation MS z. B. in einen UMTS-Hotspot bewegt, der nicht pool-fähig ist, und unter der gestrichelten Linie die Folge, wenn die MS den UMTS-Hotspot verlässt und in ein pool-fähiges GSM-Funkanschlussnetz eintritt. Demnach wird zunächst angenommen, dass die Mobilstation MS eine Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den UMTS-RNC sendet. Der RNC sendet dann eine Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den Dual-Anschluss-SGSN, er hat hier keine andere Wahl, 2. Der Dual-Anschluss-SGSN ruft Informationen vom alten SGSN (mit welchem die MS vorher verbunden war) ab und aktualisiert den Heimatknoten, die HLR (Heimatdatei) und den relevanten GGSN (Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten), 3. Der alte SGSN liefert demnach Informationen an den Dual-Anschluss-SGSN. Anschließend sendet der Dual-Anschluss-SGSN eine Routing-Gebietsaktualisierungsannahme mit der P-TMSI mit NRI gemäß dem erfinderischen Konzept an den RNC. 4. Der RNC sendet dann eine Routing-Gebietsaktualisierungsannahme, welche die P-TMSI mit der NRI enthält, an die Mobilstation.
Es wird angenommen, dass in diesem Fall anschließend eine ISRAU erforderlich war und dass es einen SGSN-Wechsel vom SGSN zum Dual-Anschluss-GSN gab. Unter der gestrichelten Linie wird angenommen, dass die Mobilstation den Hotspot verlässt. Die MS sendet eine Routing- Gebietsaktualisierungsanforderung (einschließlich der vom RNC empfangenen P-TMSI mit der NRI) an den relevanten BSC, 1'. Der BSC sendet dann eine Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den Dual-Anschluss-SGSN, da Informationen diesbezüglich durch NRI gegeben waren, 2'. Der Dual-Anschluss-SGSN sendet dann eine Routing-Gebietsaktualisierungsannahme (mit P-TMSI mit NRI) an den BSC, 3', welcher anschließend eine Routing-Gebietsaktualisierungsannahme mit der P-TMSI mit NRI an die Mobilstation sendet, 4'. Demnach ist beim Verlassen des Hotspots kein SGSN-Wechsel erforderlich.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines möglichen Szenariums (hier für eine paketvermittelte (PS) Kommunikation) beschreibt, wenn eine Mobilstation in ein Pool-Gebiet eintritt und anschließend einen Routing-Gebietswechsel vornimmt, der durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. Demnach wird hier angenommen, dass eine Anschlussanforderung von einer MS, die in ein Pool-Gebiet eintritt, im RNC 1 empfangen wird, der das Routing-Gebiet RA 1 eines Funkanschlussnetzes steuert, das mit RAN 1 bezeichnet ist, 100. Es wird dann geprüft, ob der RNC 1 pool-fähig ist, 101. Wenn nicht, wird der SGSN, der für das Steuern von RNC 1 verantwortlich ist, ausgewählt, notwendigerweise z. B. SGSN X2, 101A. Wenn RNC 1 jedoch pool-fähig ist, wird gemäß dem relevanten Algorithmus ein SGSN, z. B. SGSN X1, aus dem Pool ausgewählt, 102. Natürlich kann jeder Algorithmus für die Auswahl des geeigneten SGSNs verwendet werden. Anschließend wird ungeachtet dessen, ob RNC 1 pool-fähig war oder nicht, eine Mobilstationsidentität, z. B. P-TMSI, mit einer eindeutigen Pool-Identität, z. B. NRI, erzeugt und der MS zugewiesen, 103. Es sollte klar sein, dass die Prozedur, wenn eine Anschlussanforderung oder eine Verbindungsanforderung an den ausgewählten SGSN-Server gesendet wurde, mehr Schritte umfasst, die unter anderen umfassen, dass der SGSN akzeptieren muss, usw. Solche Schritte haben jedoch keinen Einfluss auf das erfinderische Konzept, weshalb sie in diesem Ablauf nicht berücksichtigt sind.
Auf einer späteren Stufe wird angenommen, dass die MS das Routing-Gebiet RA wechselt, wie durch die gestrichelte Linie in der Figur angezeigt. Demnach wechselt die MS das Routing-Gebiet und sendet eine Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung mit der P-TMSI mit der NRI hier an RNC 2, der, wie RNC 1, demselben Funkanschlussnetz RAN 1 angehört. Dann wird geprüft, ob RNC 2 pool-fähig ist, 105. Wenn nicht, wird die Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den SGSN gesendet, der den RNC 2 steuert, z. B. SGSN X3, 105A. Wenn RNC 2 jedoch pool-fähig ist, verwendet der RNC 2 die NRI, um die Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den SGSN X1 (oder X2) zu senden, 106. Der SGSN X1/X2 sendet dann eine Routing-Gebietsaktualisierungsannahme (vorausgesetzt, dass er akzeptiert) mit der P-TMSI mit der NRI an RNC 2, 107. Der RNC 2 leitet die Routing-Gebietsaktualisierungsannahme an die MS weiter, 108. Es sollte klar sein, dass dieser Ablauf ein bestimmtes plausibles Szenarium darstellt, wobei das Wichtige ist, dass die eindeutige Pool-Identität zusammen mit der P-TMSI ungeachtet dessen erzeugt und geliefert wird, ob sich eine MS, hier, an einen RNC anschaltet, welcher pool-fähig ist oder nicht, und dass diese Information anschließend verwendet werden kann, wenn eine Mobilstation, hier, einen RNC verlässt, der nicht pool-fähig ist. Er bezieht sich demnach auf eine Implementierung, in welcher ein Teil ein und desselben Funkanschlussnetzes ein Pooling von Kernknoten, hier insbesondere SGSNs, nicht unterstützt.
9 ist ein weiteres Ablaufdiagramm, das ein Szenarium (hier für eine PS-Kommunikation) veranschaulicht, in welchem es zwei verschiedene Funkanschlussfunknetze gibt, wovon eines, RAN 1, pool-fähig ist, während das andere, RAN 2, dies nicht ist, und in welchem die Mobilstation das Routing-Gebiet RA zweimal wechselt, angezeigt durch die gestrichelten Linien im Ablauf. Demnach wird angenommen, dass eine Anschlussanforderung von einer Mobilstation, die in das Routing-Gebiet eintritt, im BSC 1 empfangen wird, der das Routing-Gebiet RA 1 von RAN 1 steuert, 200. Es wird festgestellt, ob BSC 1 pool-fähig ist, 201. Wenn nicht, wird der SGSN ausgewählt, der BSC 1 steuert, d. h. eine Anschlussanforderung wird hier an den SGSN Y3 gesendet, 201A. Wenn BSC 1 jedoch pool-fähig ist, wird angenommen, dass gemäß dem relevanten Algorithmus zum Beispiel der SGSN Y1 aus dem Pool ausgewählt wird, 202. In beiden Fällen, d. h. wenn der BSC 1 pool-fähig war oder wenn der BSC 1 dies nicht war, wird eine P-TMSI mit einer eindeutigen Pool-Identität (NRI) erzeugt und der Mobilstation zugewiesen, 203.
Anschließend wird angenommen, dass die Mobilstation die Routing-Gebiete von RA 1 nach RA 3 wechselt, das durch den RNC 4 des anderen Funkanschlussnetzes RAN 2 gesteuert wird. Dann wird eine Routing–Gebietsaktualisierungsanforderung mit der P-TMSI mit der NRI (hier) an RNC 4 gesendet, 204. Dann wird festgestellt, ob RNC 4 pool-fähig ist, 205. Wenn nicht, wird festgestellt, an der SGSN Y1/Y3 ein Dual-Anschluss-Mode-SGSN ist, 205A. Wenn nicht, wird ein Dual-Mode-SGSN, z. B. SGSN Y2, ausgewählt, 205C. Wenn ja, bleibt die MS mit dem SGSN Y1 verbunden. Wenn der RNC 4 jedoch pool-fähig war, wird eine Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den SGSN Y2 gesendet, der den RNC 4 steuert (hier wird angenommen, dass der SGSN Y2 ein Dual-Mode-SGSN ist), 206. (Wenn in Schritt 201A ein anderer SGSN (Y3) hätte ausgewählt werden müssen, da der BSC 1 nicht pool-fähig war, wäre die Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung stattdessen an den SGSN Y3 gesendet worden). Die MS wird dann nach der ISRAU-Prozedur mit dem SGSN Y2 verbunden (siehe Schritt 201A), 207.
Anschließend wird angenommen, dass die MS das Routing-Gebiet von RA 3, das durch RNC 4 gesteuert wird, nach RA 2, das durch BSC 2 (der pool-fähig ist) von RAN 1 gesteuert wird, noch einmal wechselt. Die Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung mit der P-TMSI und der NRI wird dann an BSC 2 gesendet, 208. Der BSC 2 verwendet die NRI, um eine Routing-Gebietsaktualisierungsanforderung an den SGSN Y2 (Dual-Mode-SGSN) zu senden, 209. Der SGSN Y2 sendet eine Annahme mit der P-TMSI und der NRI an den BSC 2, 210, und der BSC 2 leitet die Annahme an die MS weiter, 211.
Es sollte klar sein, dass dies nur ein konkretes Szenarium ist, das die Erfindung, die in den Ansprüchen 1 bis 31 beschrieben wird, veranschaulichen soll.
Es sollte klar sein, dass, wenn in 7 und 9 auf Routing-Gebiete Bezug genommen wird, für eine leitungsvermittelte CS-Kommunikation stattdessen LAs angegeben werden würden.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die konkreten veranschaulichten Ausführungsformen und Szenarien beschränkt, sondern sie kann auf zahlreiche Arten und Weisen geändert werden, und sie kann in verschiedenen Systemen usw. und ferner so implementiert werden, dass die Pools auf verschiedene Arten und Weisen aufgebaut sein können, und dass es auch mehr als nur zwei beteiligte Funkanschlussnetze geben kann, und das erfinderische Konzept dennoch angewendet werden kann.

Claims

Kommunikationssystem, das die Übertragung von Daten unterstützt und eine Anzahl von Kernnetzen mit einer Mehrzahl von Kernnetz-Funktionsserverknoten (1₁ , 2₁ , ...) und eine Anzahl von Funkanschlussnetzen (RAN-1, RAN-2, ...) jeweils mit einer Anzahl von Funkanschlussnetz-Steuerknoten (11₁ , 21₁ , 12₁ , ...) umfasst, wobei wenigstens einige der Kernknoten (1₁ , 2₁ , ...) in einem Pool angeordnet sind, um wenigstens eine Anzahl von Steuerknoten, die ein Pooling von Kernknoten unterstützen, gemeinsam zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Übergang einer Verbindung einer Mobilstation (MS) von einem ersten Steuerknoten (21₁ ), der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, aber durch einen ersten Kernknoten (2₁ ) gesteuert wird, der einem Pool angehört, zu einem zweiten Steuerknoten (12₁ ), der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, Mittel zum Ermöglichen vorgesehen sind, dass die Mobilstation mit dem ersten Kernknoten (2₁ ) verbunden bleibt, der zum Pool gehört.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für eine Mobilstation, die sich an einen ersten Kernknoten (2₁ ) anschaltet, eine temporäre Mobilstationsidentität erzeugt/zuweist, wobei die temporäre Mobilstationsidentität eine Pool-Identifikation zum eindeutigen Identifizieren des Kernknotens im Pool, dem der Kernknoten angehört, enthält, dass die Pool-Identifikation in eine Nachricht über eine Aktualisierung eines modifizierten Routing-/Aufenthaltsgebiets der Mobilstation eingefügt ist, und dass, wenn sich die Mobilstation vom Versorgungsbereich des ersten Steuerknotens in den Versorgungsbereich des zweiten Steuerknotens bewegt, die Nachrichtung über die Aktualisierung des modifizierten Routing-/Aufenthaltsgebiets, welche die Pool-Identifikation enthält, vom zweiten Steuerknoten (12₁ ) an den ersten Kernknoten (2₁ ) weitervermittelt wird.
Kommunikationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang einen kernknoteninternen Intersystemwechsel vorsieht.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Kernknoten (1₁ , 2₁ , ...) des Pools einen Dual-/Multimode-Kernknoten (2₁ ) umfasst, der einen Anschuss über mehr als ein Funkanschlussnetz (RAN-1, RAN-2, ...) unterstützt, wobei die Funkanschlussnetze unterschiedliche Funkanschlusstechniken implementieren.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (21₁ ) und zweiten (12₁ ) Steuerknoten demselben Funkanschlussnetz angehören, von dem ein erster Teil ein Pooling nicht unterstützt und den ersten Steuerknoten enthält, und von dem ein zweiter Teil ein Pooling unterstützt und den zweiten Steuerknoten enthält.
Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernknoten versorgende GPRS-Unterstützungsknoten umfassen, und dass die Steuerknoten Basisstationssteuerungen für die GSM-Kommunikation und/oder Funknetzsteuerungen für die UMTS-Kommunikation unter Verwendung der WCDMA-Funkanschlusstechnologie umfassen.
Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige Kernknoten Mobilvermittlungseinrichtungen zur leitungsvermittelten Kommunikation umfassen, und dass wenigstens einige der Steuerknoten Basisstationssteuerungen sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (21₁ ) und zweiten (12₁ ) Steuerknoten demselben Funkanschlussnetz angehören, dass ein Funkanschlussnetz z. B. für UMTS oder GMS umfasst, und dass ein Teil des UMTS-RANs oder des GSM-RANs ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt.
System nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 1 bis 3, 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (21₁ ) und zweiten (12₁ ) Steuerknoten unterschiedliche Funkanschlusstechnologien unter stützen, und dass der erste (21₁ ) Knoten einen Dual-Mode-Anschlussknoten umfasst.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (21₁ ) Steuerknoten eine UMTS-RNC ist, die ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, und dass der zweite (12₁ ) Steuerknoten eine GSM-BSC ist, die ein Pooling von Kernknoten unterstützt.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (21₁ ) Steuerknoten eine GMS-BSC ist, die ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, und dass der zweite (12₁ ) Steuerknoten eine UMTS-RNC ist, die ein Pooling von Kernknoten unterstützt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (21₁ ) Kernknoten eines Pools einer sich anschaltenden/anschließenden Mobilstation eine temporäre Mobilstationsidentität mit einer Pool-Identifikation ungeachtet dessen zuweist, ob sich die Mobilstation an einen Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, oder an einen Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, anschaltet.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die temporäre Mobilstationsidentität eine (P)-TMSI umfasst, die insofern modifiziert ist, als sie mit einer Pool-Identifikation erweitert ist.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pool-Identifikation in Nachrichten über eine Aktualisierung des Routing-/Aufenthaltsgebiets der Mobilstation eingefügt ist, die an den zweiten Steuerknoten geliefert werden.
System nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kernknoten ungeachtet dessen, ob eines der Funkanschlussnetze nicht Iu-flex/Gb-flex-fähig ist, den Gb-flex/Iu-flex-Mechanismus zum Zuweisen einer temporären Mobilstationsidentität verwendet, die eine eindeutige Pool-Identität umfasst.
Kernnetz-Funktionsserverknoten, der in (einem) Kommunikationssystem(en), welche(s) die Übertragung von Daten unterstützt/unterstützen, zur Mobilitäts- und Sitzungsverwaltung verwendet wird und zu einem Pool von Kernnetz-Funktionsserverknoten gehört, die gemeinsam imstande sind, wenigstens ein Funkanschlussnetz (RAN-1, RAN-2, ...) oder einen Teil eines Funkanschlussnetzes (RAN-1, RAN-2, ...) zu versorgen, an welches sich eine Mobilstation über einen Funkanschlussnetz-Steuerknoten anschalten kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernknoten Mittel umfasst, um bei einem Übergang einer Anschaltung/eines Anschlusses einer Mobilstation von einem ersten Steuerknoten (21₁ ), der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, zu einem anderen, zweiten (12₁ ) Steuerknoten, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, die Mobilstation mit dem ersten Kernknoten verbunden zu halten.
Kernknoten nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel Mittel zum Erzeugen und Zuweisen einer temporären Mobilstationsidentität umfasst, die ferner eine Pool-Identifikation zum eindeutigen Identifizieren des Kernknotens im Pool, dem der Kernknoten angehört, umfasst.
Kernknoten nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die temporäre Mobilstationsidentität beim Eintreten in das Gebiet, das durch irgendeinen Kernknoten versorgt wird, der zum Pool gehört, ungeachtet dessen erzeugt und zugewiesen wird, ob die Mobilstation mit einem Steuerknoten (12₁ , 21₁ , ...) verbunden ist, der ein Pooling von Kernknoten oder unterstützt oder nicht.
Kernknoten nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die temporäre Mobilstationsidentität in eine Routing-/Aufenthaltsgebietsaktualisierungsnachricht eingefügt ist, die von einem zweiten Steuerknoten an den ersten Kernknoten empfangen/weitervermittelt wird und es ermöglicht, dass die Mobilstation mit dem (21₁ ) Kernknoten verbunden gehalten wird.
Kernknoten nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mobilstationsübergang von einem ersten (21₁ ) zu einem zweiten (12₁ ) Steuerknoten einen kerninternen Intersystemwechsel umfasst.
Kernknoten nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der (21₁ ) Kernknoten einen Dual-/Multimode-Kernknoten umfasst, der einen Anschluss über wenigstes zwei Funkanschlussnetze (RAN-1, RAN-2, ...) umfasst, die unterschiedliche Funkanschlusstechnologien implementieren.
Kernknoten nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass er den Gb-flex-Mechanismus oder den Iu-flex-Mechanismus zum Zuweisen einer modifizierten Mobilstationsidentität, die eine Pool-Identifikation enthält, zu einer Mobilstation verwendet, und dass der Übergang einen SGSN-internen Intersystemwechsel umfasst.
Kernknoten nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er einen versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten umfasst.
Kernknoten nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mobilvermittlungseinrichtung umfasst.
Verfahren zum Abwickeln einer Verbindung einer Mobilstation, die sich in einem Kommunikationsnetz bewegt, das die Übertragung von Daten unterstützt und eine Anzahl von Kernnetzen mit einer Mehrzahl von Kernnetz-Funktionsserverknoten (1₁ , 2₁ , ...) und eine Anzahl von Funkanschlussnetzen (RAN-1, RAN-2, ...) jeweils mit einer Anzahl von Funkanschlussnetz-Steuerknoten (11₁ , 21₁ , 12₁ , ...) umfasst, wobei wenigstens einige Kernknoten (1₁ , 2₁ ) in einem Pool angeordnet sind, um wenigstens eine Anzahl von Funkanschlussnetz-Steuerknoten, die ein Pooling von Kernknoten unterstützen, gemeinsam zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass es den folgenden Schritt umfasst: für eine Mobilstation, die sich von einem ersten Routing-Gebiet, in dem sie mit einem Funkanschlussnetz-Steuerknoten verbunden ist, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt, aber durch einen ersten Kernknoten versorgt wird, der zum Pool gehört, in ein zweites Routing-/Aufenthaltsgebiet bewegt, das durch einen Funkanschlussnetz-Steuerknoten gesteuert wird, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt, – Verbundenhalten der Mobilstation mit dem ersten Kernknoten, wenigstens bis die Mobilstation wieder in ein Routing-/Aufenthaltsgebiet eintritt, das durch einen Funkanschlussnetz-Steuerknoten gesteuert wird, der ein Pooling von Kernknoten nicht unterstützt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Zuweisen einer temporären Mobilstationsidentität, die mit einer Pool-Identifikation versehen ist, zu einer Mobilstation, die sich zuerst an einen Funknetzanschluss-Steuerknoten anschaltet, der durch einen Kernknoten des Pools versorgt wird, ungeachtet dessen, ob der erste Funkanschlussnetz-Steuerknoten ein Pooling von Kernknoten unterstützt oder nicht; – Einfügen der Pool-Identifikation in die Nachricht bezüglich einer Änderung/Aktualisierung eines Routing-/Aufenthaltsgebiets, wenn sich die Mobilstation in ein Routing-/Aufenthaltsgebiet bewegt, das durch einen zweiten Funkanschluss-Steuerknoten versorgt wird, der ein Pooling von Kernknoten unterstützt; – Weitervermitteln der Nachricht über die Änderung/Aktualisierung des Routing-/Aufenthaltsgebiets vom zweiten Funkanschluss-Steuerknoten an den ersten Kernknoten.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Funkanschlussnetz-Steuerknoten demselben Funkanschlussnetz angehören und dieselbe Funkanschlusstechnologie implementieren.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kernknoten einen Dual-/Multimode-Anschlussknoten umfasst, der wenigstens zwei Funkanschlusstechnologien unterstützt.
Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steuerknoten eine UMTS-RNC ist, und dass der zweite Steuerknoten eine GSM-BSC ist, oder umgekehrt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kernknoten SGSNs sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das der erste und der zweite Kernknoten jeweils eine Mobilvermittlungseinrichtung umfassen.