DE69634560T2

DE69634560T2 - Verfolgen und Weiterreichen in einem Mobilfunksystem durch Mithören von Signalisierungsmitteilungen

Info

Publication number: DE69634560T2
Application number: DE69634560T
Authority: DE
Inventors: Jan Schiefer; David Arthur Stephenson; David Bonner; Steven Nicholas Bennett
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2016-05-04
Also published as: DE69634560D1; US5884175A; EP0805608A1; EP0805608B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Folgen einer Kommunikationstransaktion über ein Handover bzw. Weiterreichen in einem Mobilfunksystem; insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Folgen einer Transaktion über eine Handover bei Mobilfunksystemen, wie z.B. Systemen, die gemäß den Standards GSM, DCS1800 oder PCS 1900 wirksam sind.
Der Einfachheit halber werden Systeme, die gemäß den Standards GSM und DCS1800 wirksam sind, einschließlich Ableitungen derselben, im Folgenden als „GSM-Typ"-Systeme bezeichnet, wobei DCS1800-Systeme selbst von GSM-Systemen abgeleitet sind und für die vorliegenden Zwecke die gleichen Charakteristika aufweisen; es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf GSM-Typ-Systeme beschränkt.
Stand der Technik
Bei einem zellularen Mobilfunksystem ist der Festnetzteil des Systems als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert. Während einer Kommunikationstransaktion kann eine Mobilstation, die anfänglich mit einer Funkzelle in Kommunikation steht, mittels eines Handover-Prozesses, der die ordnungsgemäße Übertragung der Kommunikationstransaktion zwischen Zellen sicherstellt, Zellen wechseln. Innerhalb des Festnetzteils kann ein Handover zu einem Wechsel des Signalisierungswegs führen, der das Leiten von Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation handhabt.
Aus zahlreichen Gründen kann ein Netzbetreiber daran interessiert sein, einer Kommunikationstransaktion zu folgen; zum Beispiel kann es sein, dass der Betreiber herausfinden möchte, wie viele Transaktionen Handover umfassen, oder dass derselbe einzelne Informationen einander zuordnen möchte, die während einer Transaktion getrennt auftreten (wie zum Beispiel den Identitätscode, der am Anfang einer Transaktion gegeben wird, einem nachfolgend zugewiesenen vorübergehenden Identitätscode).
Natürlich folgt die Festnetzinfrastruktur im Rahmen ihres normalen Betriebs Kommunikationstransaktionen über Handover. Diesen Prozess oder sich daraus ergebende abgeleitete Informationen dem Netzbetreiber direkt zugänglich zu machen, würde jedoch in der Praxis eine beträchtliche Modifizierung der bestehenden Infrastruktursoftware erfordern mit der daraus folgenden Notwendigkeit, die Software und zugeordnete Systeme neu zu qualifizieren.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zum Verfolgen von Kommunikationstransaktionen über Handover zu liefern, ohne dass dies eine Modifizierung der bestehenden Netzinfrastruktur erfordert.
Wie es im Folgenden genauer dargelegt wird, umfasst die vorliegende Erfindung ein Liefern eines Überwachungsverfahrens und einer -vorrichtung, die das gewünschte Folgen von Transaktionen über Handover durch ein Überwachen von Signalisierungsnachrichten ausführt. Das Überwachen von Signalisierungsnachrichten ist an sich nichts Neues und kann zum Beispiel unter Verwendung des Signalisierungstestsatzes 37900D von Hewlett-Packard vorgenommen werden. Wie bereits erwähnt, kann ein Handover jedoch zu einem Wechsel des Signalisierungswegs führen, der die Signalisierungsnachrichten trägt, die für eine Transaktion relevant sind, der gefolgt wird; folglich erfordert ein Folgen einer Transaktion über ein Handover wesentlich mehr als nur ein Überwachen von Nachrichten auf einem einzigen Signalisierungsweg.
Die Veröffentlichung „GSM Signalisierung in der Praxis" (GSM Signaling in Practice) von B–M. Fingerle, ITG-Fachbericht, Nr. 124, September 1993, S. 423–432, beschreibt die Sequenzen einer GSM-Signalisierung in einem GSM-Mobiltelefonnetz selbst, wobei ein Telefonanruf als ein Beispiel verwendet wird. Die Verwendung einer Mobilfunkanalysevorrichtung, um die betreffenden Prozeduren zu identifizieren, ist erörtert. Die EP 0 710 043-A beschreibt ein Verfahren zum Überwachen eines zellularen Mobilfunksystems, um Standortbereichsinformationen abzuleiten durch ein Extrahieren von standortbereichbezogenen Daten aus vielen Standortaktualisierungsnachrichten, um Informationen über das System zu erzeugen, wie zum Beispiel Listen von Zellen in jedem Standortbereich und die Identität von Gateway-(bzw. Netzübergangs-)Zellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Folgen einer Kommunikationstransaktion zwischen einer Mobilstation und einem Festnetzteil, der als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert ist, über ein Handover bzw. Weiterreichen geliefert, wobei damit in Beziehung stehende Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation über eine Mehrzahl von Signalisierungswegen geleitet werden, wobei der bestimmte verwendete Signalisierungsweg davon abhängt, welche Funkzelle für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, wobei diese Zelle durch ein Handover geändert wird, das dort, wo dasselbe eine Änderung des Signalisierungswegs umfasst, zur Folge hat, dass zumindest ein vorbestimmter Parameter, der sich auf die Steuerung des Handovers der gleichen Transaktion von der Zelle, die durch den ersten Signalisierungsweg bedient wird, zu der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, bezieht, mit dem gleichen Wert in den Signalisierungsnachrichten auf sowohl dem alten als auch dem neuen Weg erscheint; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a)– Überwachen eines ersten Signalisierungswegs, um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf Kommunikationstransaktionen beziehen, Auswählen einer Signalisierungsnachricht eines ersten Typs und Extrahieren von Daten, die sich auf eine erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus der ausgewählten Nachricht und Speichern derselben;
b)– Überwachen des ersten Signalisierungswegs, um Signalisierungsnachrichten eines zweiten Typs zu erfassen, die sich auf ein Handover der ersten Kommunikationstransaktion weg von einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, beziehen, und Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten;
c)– Überwachen eines zweiten Signalisierungswegs, um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf eine zweite Kommunikationstransaktion beziehen, die einem Handover zu einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, unterzogen wird, und Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten;
d)– Vergleichen der Werte des vorbestimmten Parameters, die bei den Schritten b) und c) extrahiert wurden, und, falls diese Werte gleich sind, Bestimmen, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind.

Der zumindest eine vorbestimmte Parameter kann zum Beispiel einen Funkfrequenz- und einen Zeitschlitzparameter für eine Kommunikation zwischen der Mobilstation und der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, aufweisen. Alternativ dazu kann der zumindest eine vorbestimmte Parameter eine Kanalnummer und eine Handover-Referenznummer aufweisen.
Die Extraktion dieses zumindest einen vorbestimmten Parameters kann entweder auf dem ersten Signalisierungsweg oder auf dem zweiten Signalisierungsweg zuerst stattfinden, und in diesem Sinn ist die Reihenfolge, in der die Schritte b) und c) ausgeführt werden, für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich.
Bevorzugt wird Schritt d) an einer entfernten Station durchgeführt, und die Schritte b) und c) umfassen ferner jeweils ein Senden des extrahierten Werts des zumindest einen vorbestimmten Parameters zu der entfernten Station.
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner folgende Schritte auf:

– Ableiten von Daten, die sich auf die erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus den Signalisierungsnachrichten auf dem ersten Signalisierungsweg, und
– nachdem in Schritt d) bestimmt wurde, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind, Zuordnen der Daten zu der zweiten Kommunikationstransaktion.

Bei den erwähnten Daten handelt es sich zum Beispiel um einen wirksamen Identitätscode, der der Mobilstation zugeordnet ist, wobei dieser wirksame Identitätscode normalerweise ein Teilnehmeridentitätscode ist.
Bevorzugt werden die Schritte b) und c) gleichzeitig für eine Mehrzahl der Signalisierungswege ausgeführt, wobei Schritt d) für eine erste und eine zweite Kommunikationstransaktion ausgeführt wird, die zu im Wesentlichen der gleichen Zeit ein Handover erfahren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überwachen eines Mobilfunksystems geliefert, um einer Kommunikationstransaktion zwischen einer Mobilstation und einem Festnetzteil des Systems, der als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert ist, über ein Handover zu folgen, wobei das Mobilfunksystem eine Mehrzahl von Signalisierungswegen zum Leiten von Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation umfasst, wobei der bestimmte verwendete Signalisierungsweg davon abhängt, welche Funkzelle für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, wobei diese Zelle durch ein Handover geändert wird, das dort, wo dasselbe eine Änderung des Signalisierungswegs umfasst, zur Folge hat, dass zumindest ein vorbestimmter Parameter, der sich auf die Steuerung des Handovers der gleichen Transaktion von der Zelle, die durch den ersten Signalisierungsweg bedient wird, zu der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, bezieht, mit dem gleichen Wert in den Signalisierungsnachrichten auf sowohl auf dem alten als auch dem neuen Weg erscheint; wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

– eine erste Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines ersten Signalisierungswegs, um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf Kommunikationstransaktionen beziehen, und zum Auswählen einer Signalisierungsnachricht eines ersten Typs, wobei die erste Überwachungseinrichtung eine Einrichtung zum Extrahieren von Daten, die sich auf eine erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus der ausgewählten Nachricht und zum Speichern derselben umfasst, wobei die erste Überwachungseinrichtung den ersten Signalisierungsweg auch überwacht, um Signalisierungsnachrichten eines zweiten Typs zu erfassen, die sich auf ein Handover der ersten Kommunikationstransaktion weg von einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, beziehen, und wobei die erste Überwachungseinrichtung eine Einrichtung zum Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten umfasst;
– eine zweite Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines zweiten Signalisierungswegs, um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf eine zweite Kommunikationstransaktion beziehen, die einem Handover zu einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, unterzogen wird, wobei die zweite Überwachungseinrichtung eine Einrichtung zum Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten umfasst; und
– eine Korrelationseinrichtung zum Vergleichen der Werte des vorbestimmten Parameters, die durch die erste und die zweite Überwachungseinrichtung extrahiert werden, und, falls diese Werte gleich sind, zum Bestimmen, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überwachen eines Mobilfunksystems geliefert, um es zu ermöglichen, einer Kommunikationstransaktion zwischen einer Mobilstation und einem Festnetzteil des Systems, der als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert ist, über ein Handover zu folgen, wobei das Mobilfunksystem eine Mehrzahl von Signalisierungswegen zum Leiten von Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation umfasst, wobei der bestimmte verwendete Signalisierungsweg davon abhängt, welche Funkzelle für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, wobei diese Zelle durch ein Handover geändert wird, das dort, wo dasselbe eine Änderung des Signalisierungswegs umfasst, zur Folge hat, dass zumindest ein vorbestimmter Parameter, der sich auf die Steuerung des Handovers der gleichen Transaktion von der Zelle, die durch den ersten Signalisierungsweg bedient wird, zu der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, bezieht, mit dem gleichen Wert in den Signalisierungsnachrichten sowohl auf dem alten als auch auf dem neuen Weg erscheint; wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

– eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines Signalisierungswegs, um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf Kommunikationstransaktionen beziehen, und um eine Signalisierungsnachricht eines ersten Typs auszuwählen, und um Signalisierungsnachrichten eines zweiten Typs zu erfassen, die sich auf ein Handover von Kommunikationstransaktionen beziehen;
– eine Extrahiereinrichtung zum Extrahieren von Daten, die sich auf eine Kommunikationstransaktion beziehen, aus der ausgewählten Nachricht, und zum Speichern derselben;
– eine Extrahiereinrichtung zum Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus den Nachrichten des zweiten Typs; und
– eine Einrichtung zum Senden des Werts des vorbestimmten Parameters, der durch die Überwachungseinrichtung extrahiert wird, zu einer Korrelationsstation.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Identitätscodeverfolgungsverfahren und eine -vorrichtung, die in der Lage sind, einer Kommunikationstransaktion über ein Handover zu folgen, gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun mittels eines nicht einschränkenden Beispiels mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das die Hauptkomponenten eines zellularen GSM-Mobilfunksystems zeigt;
2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Funkzellen und Standortbereichen in dem System von 1 veranschaulicht;
3A ein Diagramm, das das Format eines IMSI-Teilnehmeridentitätscodes veranschaulicht;
3B ein Diagramm, das das Format eines auf TMSI basierenden Teilnehmeridentitätscodes veranschaulicht;
4 ein Diagramm, das die Signalisierungsnachrichten veranschaulicht, die zwischen einer Mobilstation und einer MSC des Systems von 1 während einer Standortaktualisierungsprozedur übermittelt werden;
5 ein Diagramm, das das Schichtformat der Nachricht veranschaulicht, die verwendet wird, um die Standortaktualisierungsanforderung in 4 zu tragen;
6 ein Diagramm, das die Signalisierungsnachrichten veranschaulicht, die zwischen einer Mobilstation und einer MSC des Systems von 1 während einer Teilnehmer-eingeleiteten Dienstanforderungsprozedur übermittelt werden;
7 ein Diagramm, das die Signalisierungsnachrichten veranschaulicht, die zwischen einer Mobilstation und einer MSC des Systems von 1 während einer Funkrufantwortprozedur übermittelt werden;
8 ein Diagramm, das die Verarbeitung von Nachrichten, bei denen erfasst wurde, dass dieselben Teilnehmeridentitätsinformationen tragen, in einer Überwachungssonde veranschaulicht, wobei die ses Verarbeiten die Erzeugung von Berichtnachrichten umfasst;
9 ein Diagramm, das die Verarbeitung von Berichtnachrichten veranschaulicht, die von Überwachungssonden empfangen werden, um eine Tabelle zu aktualisieren, die IMSIs entsprechenden TMSIs zuordnet;
10 ein Diagramm, das die Signalisierungsnachrichten veranschaulicht, die zwischen einer MSC und zwei BSCs des Systems von 1 während einer Handover-Operation, die eine Änderung der BSC umfasst, übermittelt werden; und
11 ein Diagramm, das die Signalisierungsnachrichten veranschaulicht, die zwischen einer BSC und zwei BTSs des Systems von 1 während einer Handover-Operation, die eine Änderung der BTS umfasst, übermittelt werden.
Beste Ausführung der Erfindung
Überblick über ein GSM-Netz
1 ist ein Diagramm, das die Hauptelemente eines öffentlichen Landfunknetzes (PLMN) zeigt, das auf digitaler zellularer Funktechnologie basiert; insbesondere ist das Netz von 1 ein GSM-Netz.
Das Netz von 1 weist ein Netz- und Vermittlungsuntersystem (NSS) 10 auf, das mit einer Mehrzahl von Basisstationuntersystemen (BSS) 11 verbunden ist; die BSS liefern eine Funkkommunikation mit Mobilstationen 12 (von denen in 1 nur eine gezeigt ist). Das NSS 10 kommuniziert auch mit dem öffentlichen Festnetz 13 (dem öffentlichen Fernsprechwählnetz PSTN und dem dienstintegrierenden Digital netz ISDN). Tatsächlich kann das PLMN als ein Zugriffsweg auf das PSTN/ISDN betrachtet werden, obwohl Rufverbindungen auch vollständig in dem PLMN enthalten sein können.
Jedes BSS 11 weist eine Basisstationssteuerung (BSC) 17 und eine Mehrzahl von Basis-Sende/Empfangs-Stationen (BTS) 18 auf, die jeweils durch die BSC 17 gesteuert werden. Jede BTS 18 weist Funksender und -empfänger zum Liefern einer Funkabdeckung eines lokalen Bereichs auf, der als eine „Zelle" bekannt ist.
Signalisierungs- und Benutzerdaten (digitalisierte Sprache und andere digitale Daten, wie zum Beispiel Computerdaten) werden zwischen jeder Mobilstation 12 und der BTS 18 der Zelle, in der sich die Mobilstation befindet, übermittelt. Wenn sich eine Mobilstation von einer Zelle zu einer anderen bewegt, wird die Steuerung des Handovers einer Kommunikation mit der Mobilstation von der BTS der alten Zelle zu der BTS der neuen Zelle durch die BSC ausgeführt.
Die Funkschnittstelle, die auch als Ätherschnittstelle bezeichnet wird, zwischen einer Mobilstation und der BTS ist in einem bestimmten System, wie zum Beispiel GSM, standardisiert. Auf ähnliche Weise ist auch die Schnittstelle zwischen jeder BTS 18 und ihrer zugeordneten BSC 17, durch die Benutzerdaten und Signalisierung zwischen diesen Elementen ausgetauscht werden, allgemein standardisiert (bei GSM ist diese Schnittstelle als die „Abis"-Schnittstelle bekannt).
Jedes BSS 11 kommuniziert mit einer Mobilvermittlungsstelle (MSC) 20 des NSS 10, wobei jede MSC 20 allgemein in Kommunikation mit mehreren BSS steht. Die Schnittstelle zwischen einem BSS und einer MSC ist erneut allgemein standardisiert, wobei diese Schnittstelle bei GSM als die „A"-Schnittstelle bekannt ist.
Bei GSM-Netzen werden Benutzerdaten und Signalisierung über die Funkschnittstelle, die „Abis"-Schnittstelle und die „A"-Schnittstelle gemultiplext. In dem NSS werden Benutzerdaten und Signalisierung jedoch getrennt gehandhabt. Dies ist in 1 durch ein Darstellen von Benutzerdatenwegen in durchgezogenen Linien und von Signalisierungswegen in gestrichelten Linien gezeigt; wenn beide den gleichen Weg verwenden, wird eine durchgezogene Linie mit darauf liegenden weißen Punkten verwendet.
Bei dem NSS werden die Benutzerdaten durch die MSCs gehandhabt, und für eine gegebene Rufverbindung durchlaufen die Benutzerdaten gewöhnlich zwei MSCs 20. Obwohl die MSCs 20 in 1 so gezeigt sind, dass dieselben direkt durch eine durchgezogene Linie verbunden sind, sollte dies lediglich so verstanden werden, dass gezeigt wird, dass ein Benutzerdatenverkehr zwischen den MSCs laufen kann; in der Praxis können MSCs, obwohl eine direkte Verbindung dort verwendet wird, wo dies durch Verkehrspegel gerechtfertigt ist, mittels des öffentlichen Festnetzes 13 verbunden sein.
Zusätzlich zu den MSCs 20 können Benutzerdaten bei dem NSS auch durch eine Gateway-MSC (GMSC) 21, wie sie im GSM-Jargon bekannt ist, gehandhabt werden. Der Zweck der GMSC 21 besteht darin, Rufverbindungen zu handhaben, die in irgendeiner Richtung zwischen Mobilstationen und außerhalb des PLMN eingerichtet sind; somit bestimmt die GMSC für einen Anruf von außerhalb des PLMN an eine Mobilstation, wohin der Anruf geleitet werden soll, um die Mobilstation zu erreichen. In der Praxis wird eine GMSC-Funktionalität oft an jeder MSC bereitgestellt.
Die verbleibenden Komponenten des NSS 10 betreffen Steuerfunktionen, und diese Komponenten kommunizieren miteinander, mit den MSCs und der GMSC und mit dem öffentlichen Festnetz durch Signalisierungsverbindungen unter Verwendung eines Signalisierungssystems, das allgemein auf dem Standard SS7 (CCITT-Signalisierungssystem Nr. 7) basiert. In dem NSS 10 verwendet ein GSM-System die MAP-(Mobilanwendungsteil)Protokolle für nicht schaltungsbezoge nen Signalisierungsverkehr, und den TUP (Telefonbenutzerteil) und ISUP (ISDN-Benutzerteil) für schaltungsbezogenen Signalisierungsverkehr. Wieder sind die Signalisierungswege zwischen Komponenten des NSS 10 nicht unbedingt direkt, sondern verwenden normalerweise das SS7-Netz, das dem öffentlichen Festnetz zugeordnet ist.
Die Komponenten des NSS, die noch nicht beschrieben wurden, sind:

– das Heimatregister (HLR) 23 – es enthält Informationen über Teilnehmer, die bei dem PLMN registriert sind (zum Beispiel die Dienste, die einem bestimmten Teilnehmer zur Verfügung stehen, und die PLMN-Netzadresse der MSC, bei der sich der Teilnehmer derzeit befindet);
– das Besucherregister (VLR) 24 – im Allgemeinen hat jede MSC ihr eigenes zugeordnetes VLR, das sowohl Teilnehmerdaten über Benutzer, die den Bereich, der durch die MSC abgedeckt wird, derzeit besuchen, als auch Daten über den aktuellen Standort jedes Benutzers in dem Abdeckungsbereich der MSC halten;
– das Authentifizierungszentrum (AuC) 25 – diese Komponente ist eng dem HLR zugeordnet und hält Daten, die eine Teilnehmeridentifikation und eine Rufverschlüsselung liefern;
– das Gerätidentitätsregister (EIR) 26 – es speichert Informationen über die Mobilstationen 12 selbst;
– das SMS-Gateway 27 – bei GSM ist ein spezieller „Kurznachrichtendienst" verfügbar, der durch das SMS-Gateway geliefert wird.

Drei Hauptsteuerfunktionen können beim Regeln von Rufverbindungen in dem PLMN identifiziert werden (wobei der Sig nalisierungsverkehr die Kommunikation ist, die benötigt wird, um diese Funktionen zu implementieren). Diese drei Funktionen sind:

– Funkressourcenverwaltung – hierbei handelt es sich um die Aufgabe, stabile Verbindungen zwischen Mobilstationen und einer MSC trotz Bewegungen einer Mobilstation herzustellen, aufrechtzuerhalten und zu lösen. Diese Verwaltungsfunktion betrifft hauptsächlich die BSCs, aber auch die BTSs und die MSCs.
– Mobilitätsverwaltung – hierbei handelt es sich um die Aufgabe, aktuelle Benutzerstandortinformationen aufrechtzuerhalten, um zu ermöglichen, dass eingehende Anrufe zu der richtigen Mobilstation geleitet werden; bei GSM ist die Adresse der MSC, in deren Bereich ein Benutzer zu finden ist, in dem HLR des Benutzers gespeichert, wohingegen der Standort des Benutzers in diesem Bereich in dem VLR gehalten wird, das der MSC zugeordnet ist. Diese Verwaltungsfunktion betrifft die MSCs/VLRs und das HLR.
– Rufverwaltung – diese Aufgabe umfasst nicht nur die gewöhnliche Steuerung von Rufverbindungen, wie dieselbe beim öffentlichen Festnetz zu finden ist, sondern auch das Leiten von Anrufen an eine Mobilstation, wenn der Standort der letzteren anfangs nicht bekannt ist. Bei GSM ist es bei Anrufen an eine Mobilstation von außerhalb des PLMN, in dem der Benutzer der Mobilstation registriert ist, die Aufgabe der GMSC, aus dem Heimat-HLR des angerufenen Benutzer herauszufinden, wo sich dieser Benutzer befindet, und dann den eingehenden Anruf geeignet zu leiten. Die Rufverwaltungsfunktion betrifft MSC/VLR, HLR und GMSC.

Standortbereiche und Standortaktualisierung
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 zeigt diese Figur ein Muster von sechseckigen Zellen, von denen jede eine entsprechende Funkzelle darstellt, d.h. den Abdeckungsbereich einer BTS (wobei angenommen wird, dass jede BTS nur einen Bereich abdeckt). In 2 wurden nur acht Zellen speziell etikettiert, nämlich Zellen C1 bis C8.
Gruppen von Funkzellen (normalerweise, jedoch nicht unbedingt, physisch benachbart) sind einander logisch zugeordnet, wobei die sich ergebenden Abdeckungsbereiche als „Standortbereiche" bezeichnet werden. So sind die Zellen C1 bis C8 zusammen gruppiert und decken einen Standortbereich L1 ab. In 2 sind sechs Standortbereiche L1 bis L6 gezeigt.
Bei GSM-Systemen sind die Zellen, die jeder MSC zugeordnet sind (d.h. die Zellen, die den BTSs der BSSs zugeordnet sind, die mit der betreffenden MSC verbunden sind) in ein oder mehr Standortbereiche eingeteilt, wobei die einzige Einschränkung darin besteht, dass kein Standortbereich Zellen enthalten kann, die mehr als einer MSC zugeordnet sind. So bilden in 2 die Zellen, die der oberen MSC 20 zugeordnet sind, drei Standortbereiche L1 bis L3, wohingegen die Zellen, die der unteren MSC 20 zugeordnet sind, weitere drei Standortbereiche L4 bis L6 bilden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die GSM-Standards selbst es nicht erfordern, dass alle Zellen, die einem bestimmten BSS 11 zugeordnet sind, sich in dem gleichen Standortbereich befinden, dies ist jedoch oft der Fall.
Der Zweck eines Gruppierens von Zellen in Standortbereiche besteht darin, die Aufgabe der Mobilitätsverwaltung zu erleichtern. Um eine Mobilstation zu lokalisieren, um einen eingehenden Anruf zu empfangen, sind zwei grundsätzliche Lösungsansätze möglich. Erstens könnte eine Funkrufnach richt in jeder Zelle des PLMN gesendet werden, damit eine gesuchte Mobilstation antwortet, um ihre Position zu identifizieren; ein derartiger Lösungsansatz ist jedoch sehr ineffizient. Der zweite Lösungsansatz besteht darin, dass das PLMN Standortinformationen über jeden Benutzer speichert, die periodisch aktualisiert werden, wenn sich der Benutzer (oder eigentlich seine Mobilstation) in dem Netz bewegt. Dieser letztere Lösungsansatz wird normalerweise verwendet. Falls jedoch jedes Mal, wenn eine Mobilstation sich von einer Zelle in eine andere bewegt, eine Standortaktualisierung ausgeführt wird, würde eine sehr große Menge an Signalisierungsverkehr erzeugt. Um dieses Problem zu vermeiden, verwendet GSM das Konzept eines Standortbereichs, wobei eine Mobilstation eine Standortaktualisierung nur einleitet, wenn dieselbe bestimmt, dass sie den Standortbereich gewechselt hat. Da das PLMN nun den Standortbereich jeder Mobilstation kennt, ist es, wenn ein eingehender Anruf zu einem bestimmten Mobilgerät geleitet werden muss, nur notwendig, eine Funkrufnachricht in den Zellen des relevanten Standortbereichs zu senden.
Wie bereits erwähnt, werden Standortinformationen tatsächlich in zwei Teilen gespeichert, wobei die Adresse der MSC, in deren Bereich sich eine Mobilstation derzeit befindet, in dem HLR gespeichert ist, und die lokalen Standortinformationen (d.h. der aktuelle Standortbereich) in dem VLR gespeichert sind, das dieser MSC zugeordnet ist.
Eine Mobilstation erkennt es, wenn dieselbe den Standortbereich gewechselt hat, weil die BTS jeder Zelle periodisch die Identität der Zelle und des Standortbereichs, in dem sich dieselbe befindet, sendet; durch ein Speichern dieser Standortbereichsinformationen kann die Mobilstation es ohne Weiteres erkennen, wenn dieselbe den Standortbereich wechselt.
Wenn ein Standortbereichswechsel erfasst wird, sendet die Mobilstation eine „Standortaktualisierungsanforderung", die durch die BTS der Zelle empfangen wird, in der sich die Mobilstation derzeit befindet. Diese Anforderung wird dann über die BSC, die der BTS zugeordnet ist, zurück zu der relevanten MSC geleitet. Die MSC aktualisiert dann die Standortinformationen, die für die Mobilstation in dem VLR gehalten werden, das der MSC zugeordnet ist. In dem Fall, dass sich eine Mobilstation von einem Standortbereich, der durch eine MSC abgedeckt wird, zu einem Standortbereich bewegt, der durch eine andere MSC abgedeckt wird, wird ein Wechselprozess zwischen den MSCs ausgeführt, der auch umfasst, dass das HLR mit der Adresse der MSC aktualisiert wird, in deren Bereich sich die Mobilstation nun bewegt hat.
Eine Mobilstation ist auch eingerichtet, um eine Standortaktualisierungsanforderungsnachricht zu senden, falls dieselbe eine Anzeige von dem Netz empfängt, das dem VLR nicht bekannt ist, in welchem Abdeckungsbereich sich dieselbe derzeit befindet.
Um sicherzustellen, dass aktuelle Standortinformationen über Mobilstationen aufrechterhalten werden, und auch um zu ermöglichen, dass die Datenbanken in dem HLR und dem VLR im Fall eines Datenverlustes wieder aufgebaut werden, ist schließlich jede Mobilstation eingerichtet, um eine Standortaktualisierungsanforderungsnachricht (eine „periodische" Standortaktualisierungsanforderung) zu senden, falls dieselbe innerhalb eines vorbestimmten, netz-konfigurierbaren Zeitraums keine derartige Anforderung gesendet hat.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine Mobilstation eine Standortaktualisierungsanforderung nur aus ihrem Ruhemodus erzeugt, und nicht, wenn dieselbe sich bereits in ihrem zweckgebundenen Modus befindet. Immer wenn eine Standortaktualisierungsanforderung erzeugt und gesendet wird, dann antwortet das VLR unabhängig von dem Grund für die Anforderung je nachdem entweder mit einer Standortaktualisierungs annahme- oder einer Standortaktualisierungsablehnungsnachricht.
Benutzeridentität – IMSI und TMSI
In der internationalen GSM-Gemeinschaft ist jeder Teilnehmer eindeutig durch eine Nummer identifiziert, die IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Diese Nummer hat 15 Stellen oder weniger und weist, wie es in 3A gezeigt ist, einen dreistelligen Mobilländercode (MCC), einen zweistelligen Mobilnetzcode (MNC), der ein Ausgangs-PLMN eines Teilnehmers angibt, und eine Mobilteilnehmeridentifikationsnummer (MSIN) auf, die den Teilnehmer in seinem Ausgangs-PLMN identifiziert. Die IMSI ist nicht die Telefonnummer des Teilnehmers – einem einzigen Teilnehmer können viele Telefonnummern zugewiesen sein.
Die IMSI eines Teilnehmers wird in einem Teilnehmeridentitätsmodul (SIM) gehalten, das in eine Mobilstation gesteckt wird. Jedes Mal, wenn die Mobilstation auf das PLMN zugreift, wird die IMSI, die in dem zugeordneten SIM gehalten wird, dem PLMN bereitgestellt (entweder direkt oder indirekt in der Form einer TMSI, wie es im Folgenden erläutert ist). Die IMSI ermöglicht es, dass das PLMN auf das HLR zugreift, in dem der Teilnehmer registriert ist, um je nach Kontext teilnehmerspezifische Daten zu gewinnen und die MSC aufzuzeichnen, in deren Bereich sich die Mobilstation derzeit befindet.
Ein Senden der IMSI bei jedem PLMN-Zugriff über den von Natur aus unsicheren Funkweg ist aus Vertraulichkeits- und Sicherheitsgründen unerwünscht. Dementsprechend wird im Allgemeinen eine vorübergehende Identitätsnummer, die als vorübergehende Mobilteilnehmeridentität (TMSI) bekannt ist, als ein Alias für die IMSI verwendet. Die TMSI ist ein Vier-Oktett-Code, der durch das PLMN auf einer Standortbereichbasis zugewiesen wird und zu jeder beliebigen gegebenen Zeit den Teilnehmer in dem betreffenden Standortbereich unzweideutig identifiziert. Wenn die Mobilstation den Standortbereich wechselt, wird im Allgemeinen auch die TMSI gewechselt. Eine TMSI ist nur innerhalb eines Standortbereichs eindeutig und muss mit der LAI (Standortbereichsidentität) des relevanten Standortbereichs kombiniert sein, um eine PLMN-eindeutige Kennung zu liefern (siehe 3B). Eine TMSI wird jedoch im Allgemeinen in einem Kontext verwendet, in dem der betreffende Standortbereich entweder bereits bekannt oder impliziert ist.
TMSIs werden durch die aktuelle MSC/VLR verwaltet. Für einen gegebenen Standortbereich wird einer Mobilstation eine TMSI zugewiesen, wenn sich dieselbe in dem Standortbereich registriert; diese TMSI wird freigegeben, wenn die Mobilstation den Standortbereich verlässt. Eine TMSI kann entweder durch einen zweckgebundenen TMSI-Neuzuweisungsbefehl, der von der MSC/VLR an die Mobilstation übermittelt wird (und durch eine TMSI-Neuzuweisung-Abgeschlossen-Nachricht bestätigt wird) oder als ein Teil einer Standortaktualisierungsannahmenachricht zugewiesen werden, die folgt, wenn die Mobilstation eine Standortaktualisierungsanforderung stellt, nachdem dieselbe in einen neuen Standortbereich eingetreten ist. Eine TMSI-Aufhebung ist normalerweise implizit; insbesondere bei der Mobilstation hebt eine Zuweisung einer neuen TMSI jede vorhergehend zugewiesene TMSI auf, wie auch der Empfang einer Standortaktualisierungsannahmenachricht in einem neuen Standortbereich.
Wenn eine Mobilstation den Standortbereich wechselt, kann sich die neue TMSI von der TMSI, die in dem vorhergehenden Standortbereich verwendet wurde, vollständig unterscheiden, oder sie kann die gleiche sein (wobei dann die zugeordneten LAIs eine Differenzierung liefern). Es ist auch möglich, durch ein Senden des TMSI-Neuzuweisungsbefehls unter Verwendung der IMSI eine bestehende TMSI explizit aufzuheben; in diesem Fall verwendet die Mobilstation wieder die IMSI, um sich selbst gegenüber dem PLMN zu identifizieren, bis ihr das nächste Mal eine TMSI zugewiesen wird.
Es ist offensichtlich, dass, wenn sich eine Mobilstation zuerst unter Verwendung einer IMSI selbst identifiziert und die entsprechende MSC/VLR dazu übergeht, eine TMSI zuzuweisen, diese MSC/VLR die IMSI kennt und deshalb auf das HLR des Teilnehmers zugreifen kann. Falls sich die Mobilstation jedoch zu einem neuen Standortbereich bewegt, der durch eine andere MSC/VLR abgedeckt ist, wird dieser letzteren eine TMSI präsentiert, die nicht genügend Informationen enthält, damit die MSC/VLR auf das HLR des Teilnehmers zugreifen kann. Die neue MSC/VLR könnte eine spezifische Identifizierungsanforderung an die Mobilstation stellen, damit dieselbe ihre IMSI zurücksendet; dies beeinträchtigt jedoch die erstrebte Sicherheit. Deshalb fragt die neue MSC/VLR im Allgemeinen stattdessen die alte MSC/VLR nach der IMSI, wobei dies möglich ist, weil die Mobilstation, wenn dieselbe die TMSI an die neue MSC/VLR sendet, auch die LAI des alten Standortbereichs sendet, was es ermöglicht, dass die alte MSC/VLR identifiziert wird.
Wenn eine TMSI zugewiesen und nicht aufgehoben wurde, wird dieselbe durch die Mobilstation gehalten, selbst wenn dieselbe abgeschaltet wird.
Verfolgen einer Teilnehmeridentität
Die Identität eines Mobilteilnehmers wird dem PLMN durch die Mobilstation, die durch den Teilnehmer verwendet wird, immer dann mitgeteilt, wenn die Mobilstation versucht, eine Verbindung herzustellen, d.h. unter den folgenden Umständen:

– CM-Dienstanforderung (vom Teilnehmer eingeleitete Dienstanforderung)
– Funkrufantwort (Mobilstationsantwort auf eine Funkrufnachricht)
– Standortaktualisierung (Mitteilung eines neuen Standortbereichs durch das Mobilgerät oder periodische Aktualisierung)
– IMSI-Anbindung und -Lösung (beim Ein- und Ausschalten der Mobilstation)
– CM-Neueinrichtungsanforderung (nach dem Verlust einer Verbindung)

Die Teilnehmeridentität, die durch die Mobilstation angegeben wird, ist natürlich die aktuelle TMSI (wobei die aktuelle LAI ebenfalls gesendet wird) oder, falls nicht vorhanden, die IMSI; diese Teilnehmeridentität wird im Folgenden als die wirksame Teilnehmeridentität bezeichnet. Die Mobilstation kann die IMSI auch ansprechend auf eine Identitätsanforderung von dem PLMN liefern (die Identitätsanforderung kann auch verwendet werden, um die aktuelle TMSI zu erhalten).
Wird die Teilnehmeridentität auf einer PLMN-weiten Basis betrachtet, ist zu erkennen, dass für eine wirksame Teilnehmeridentität, die eine TMSI aufweist, die relevante LAI explizit oder implizit einen Teil der wirksamen Teilnehmeridentität bildet; wenn jedoch die Teilnehmeridentität nur in einem bestimmten Standortbereich betrachtet wird, wird die LAI nicht benötigt.
Die wirksame Teilnehmeridentität wird durch das PLMN entweder durch den TMSI-Neuzuweisungsbefehl oder als ein Teil einer Standortaktualisierungsannahmenachricht geändert, wie bereits erörtert.
Ein Verfolgen der wirksamen Teilnehmeridentität für einen bestimmten Teilnehmer, wie derselbe durch eine IMSI identifiziert ist, ist eine inhärente Operation der PLMN-Infrastruktur, wobei diese Abbildung durch die MSC/VLR auf rechterhalten wird, in der der Teilnehmer aktuell registriert ist. Theoretisch ermöglicht dies, die Verhaltenscharakteristika eines bestimmten Teilnehmers zu überwachen. In der Praxis erfordert ein Zugreifen auf die Informationen in der MSC/VLR zu nicht standardmäßigen Zwecken jedoch eine beträchtliche Modifizierung der bestehenden Software mit der daraus folgenden Notwendigkeit, die Software und zugeordnete Systeme neu zu qualifizieren. Deshalb ist es attraktiv, die Möglichkeit zu haben, die aktuelle wirksame Teilnehmeridentität eines bestimmten Teilnehmers unter Verwendung eines getrennten Überwachungssystems zu verfolgen, das sich nicht auf die PLMN-Hauptinfrastrukturkomponenten stützt, sondern die erforderliche Verfolgung durch ein Überwachen eines Signalisierungsverkehrs in dem PLMN durchführen kann.
Leider umfassen die Nachrichten von dem PLMN an die Mobilstation, die dieselbe anweisen, die wirksame Teilnehmeridentität auf einen gegebenen Wert zu ändern, nicht die alte Teilnehmeridentität, so dass ein bloßes Identifizieren derartiger Nachrichten von wenig Wert ist.
Dementsprechend wird bei der Identitätscodeverfolgungsvorrichtung, die im Folgenden beschrieben wird, ein Nachrichtenparameter verwendet, der sowohl den Verbindungsherstellungsnachrichten als auch Nachrichten, die die wirksame Teilnehmeridentität ändern, gemeinsam ist, um eine Verknüpfung zwischen diesen Nachrichten herzustellen, wodurch ermöglicht wird, dass Änderungen der wirksamen Teilnehmeridentität abgebildet werden.
Bei einem ersten Beispiel der Identitätscodeverfolgungsvorrichtung werden Signalisierungsnachrichten an der A-Schnittstelle überwacht, und die angestrebte Verknüpfung zwischen Verbindungsherstellungsnachrichten, die die aktuelle wirksame Teilnehmeridentität umfassen, und nachfolgende Nachrichten, die die wirksame Teilnehmeridentität ändern, wird dadurch geliefert, dass diese Nachrichten zwi schen einer BSC und der entsprechenden MSC durch ein verbindungsorientiertes Protokoll übermittelt werden, und zwar dem SS7-SCCP-Protokoll in einem Klasse-2-Modus. Insbesondere leitet die anfängliche Verbindungsherstellungsnachricht, die von der BSC an die MSC übermittelt wird, die Einrichtung einer SCCP-Verbindung ein, und übermittelt so der MSC eine Lokalreferenz, die die MSC bei nachfolgenden Kommunikationen mit der BSC für die Transaktion, auf die sich die Verbindungsherstellung bezieht, verwenden muss. Beim Beantworten der Anfangsnachricht von der BSC verwendet die MSC die BSC-Lokalreferenz als die Bestimmungsortquellenreferenz für die Antwort und schließt ihre eigene Lokalreferenz als die Quellenlokalreferenz der Antwort mit ein. Bei nachfolgenden Kommunikationen für die Transaktion verwendet die BSC die Lokalreferenz der MSC als die Bestimmungsortlokalreferenz für ihre Nachrichten an die MSC. Durch ein Beobachten dieser Lokalreferenzen ist es möglich, alle Nachrichten, die sich auf die gleiche SCCP-Verbindung beziehen, zu identifizieren, wodurch es ermöglicht wird, dass Nachrichten, die die wirksame Teilnehmeridentität ändern, mit den anfänglichen Verbindungsherstellungsnachrichten verknüpft werden. Die Zuordnung von Lokalreferenzen zu einer bestimmten SCCP-Verbindung dauert nur für die Dauer dieser Verbindung an.
Auf eine ähnliche Weise werden bei einem zweiten Beispiel der Identitätscodeverfolgungsvorrichtung Signalisierungsnachrichten an der Abis-Schnittstelle überwacht, und der Kanalnummerparameter in diesen Nachrichten wird verwendet, um die Verknüpfung zwischen Verbindungsherstellungsnachrichten, die die aktuelle wirksame Teilnehmeridentität umfassen, und nachfolgenden Nachrichten, die die wirksame Teilnehmeridentität ändern, zu liefern. Da die Kanalnummer während einer Transaktion geändert werden kann (um von einem anfänglichen Signalisierungskanal auf einen Verkehrskanal zu wechseln), ist es nötig, auch derartige Kanalnummeränderungen zu verfolgen.
Erstes Beispiel – Detailliertes Signalisierungsbeispiel
Am Beispiel der allgemeinen Funktionsweise der ersten Vorrichtung sei der Fall betrachtet, bei dem eine Mobilstation im Ruhemodus bestimmt, dass sich dieselbe in einem neuen Standortbereich befindet. Dies führt dazu, dass die Mobilstation eine Standortaktualisierungsanforderung mit der aktuellen wirksamen Teilnehmeridentität stellt; falls alles in Ordnung ist, antwortet das PLMN mit einer Standortaktualisierungsannahme, die eine neue TMSI umfasst, die als die wirksame Teilnehmeridentität zu verwenden ist.
Insbesondere und mit Bezugnahme auf 4 sendet die Mobilstation zuerst eine Kanalanforderung auf dem RACH-Kanal, die durch eine BTS aufgenommen wird und als eine Kanal-Benötigt-Nachricht an die zugeordnete BSC übermittelt wird (Linie(„a"), 4). Die BSC antwortet durch ein Auswählen eines freien Kanals und aktiviert denselben in der BTS (diese Aktivierung und die Bestätigung von der BTS an die BSC sind in 4 nicht gezeigt). Danach leitet die BSC das Senden einer Sofortzuweisungsnachricht auf dem PAGCH-Kanal ein, die der Mobilstation die Details des Kanals mitteilt, der ihr zur weiteren Signalisierungskommunikation zugewiesen wurde (Linie b).
Die Mobilstation stellt dann ihre Empfangs- und Sendekonfiguration auf den zugewiesenen Kanal ein und stellt durch ein Senden eines SABM-Rahmens eine Verknüpfungsebenenverbindung mit der BTS auf dem neuen Kanal her; dieser SABM-Rahmen trägt auch die Anfangsnachricht, die bei dem vorliegenden Beispiel die Standortaktualisierungsanforderung und die wirksame Teilnehmeridentität umfasst. Die Standortaktualisierungsanforderung wird dann in einer Anzeige-Herstellen-Nachricht von der BTS an die BSC übermittelt. Die BSC richtet bei Empfang dieser Nachricht eine SCCP-Verbindung mit der entsprechenden MSC ein, mittels einer Verbindungsanforderungsnachricht, auf die die Standortaktu alisierungsanforderung im Allgemeinen „im Huckepackverfahren" aufgeladen ist (Linie (c) in 4).
Das Format der ersten Nachricht von der BSC an die MSC ist in 5 veranschaulicht. Wie bei allen Nachrichten an der „A"-Schnittstelle liefern der SS7-SCCP (Signalisierungsverbindungssteuerteil) und der darunter liegende MTP (Nachrichtenübertragungsteil) den Transportdienst. Insbesondere werden Informationen in MTP-Ebene-2-Signalisierungseinheiten transportiert, deren Zusammensetzung ein Flag-Feld, ein Rückwärtssequenznummer-BSN-Feld, ein Rückwärtsindikatorbit BIB, ein Vorwärtssequenznummer-BSN-Feld, ein Vorwärtsindikatorbit FIB, einen Längenindikator LI, ein Reserve-SP-Feld, ein Dienstinformationsoktett SIO, ein Signalisierungsinformationsfeld SIF, ein Prüffeld und ein abschließendes Flag-Feld aufweist. MTP-Ebene-3-Informationen sind in dem SIO und in einem Leitetikett enthalten, das einen Teil des Ebene-2-Signalisierungsinformationsfeldes bildet. Das Leitetikett umfasst Quellen- und Bestimmungsortadressen für die Signalisierungseinheit in Form von Punktcodes. Über der MTP-Ebene 3 befindet sich die SCCP-Schicht zum Tragen von Informationen gemäß einem benötigten Diensttyp (in diesem Fall verbindungsorientiert). Ein SCCP-Kopfblock umfasst ferner Adressierinformationen, die unter anderem spezifizieren, was als „Untersystemnummer" bezeichnet wird, zum Identifizieren des Benutzers des Transportdienstes, der durch das SCCP geliefert wird. Bei dem vorliegenden Fall ist der Benutzer das Basisstationsuntersystemanwendungsteil (BSSAP)-Punkt-Zu-Punkt-Protokoll, das zwischen dem betreffenden BSS und der betreffenden MSC wirksam ist. BSSAP-Nachrichten werden durch eine Untersystemnummer von „FE", hexadezimal, identifiziert. Der SCCP-Kopfblock umfasst normalerweise auch sowohl die erwähnte Quellen- als auch die Bestimmungsortlokalreferenz für die betreffende Verbindung, obwohl natürlich bei der vorliegenden Verbindungsanforderungsnachricht nur die Quellenlokalreferenz (für die BSC) vorliegt, da es sich bei dieser Nachricht um die Anfangsnachricht für die Verbindung handelt.
Der BSSAP ist in zwei Teile unterteilt, wobei jede BSSAP-Nachricht dem einen oder dem anderen Teil zugeordnet ist, wie es durch ein Diskriminatoroktett angezeigt ist (DSCR in 5). Diese beiden Teile sind ein BSS-Verwaltungsanwendungsunterteil (BSSMAP), der für eine Funkressourcen-(RR-) und BSC-Verwaltung verwendet wird; und ein Direktübertragungsanwendungsunterteil (DTAP), der für die Übertragung von Rufsteuerverwaltungs-(CM-) und Mobilitätsverwaltungs-(MM-)Nachrichten verwendet wird. Standortaktualisierungsanforderungen beziehen sich auf die Mobilitätsverwaltung, und es könnte deshalb erwartet werden, dass derartige Anforderungen in DTAP-Nachrichten eingebettet zu finden sind. Tatsächlich sind Standortaktualisierungsanforderungen in BSSMAP-Nachrichten eingebettet. Der Grund hierfür liegt darin, dass jede Standortaktualisierungsanforderung die Herstellung einer neuen Funkverbindung zwischen der betreffenden Mobilstation und der relevanten MSC erfordert, und die Herstellung einer derartigen Verbindung Gegenstand der Funkressourcenverwaltung ist. Tatsächlich wird immer, wenn eine neue Funkverbindung hergestellt wird, die diese Verbindung betreffende „Anfangsnachricht" „im Huckepackverfahren" auf die RR-Nachricht an der „A"-Schnittstelle aufgeladen, die am Einrichten der Verbindung durch zu der relevanten MSC beteiligt ist. Anfangsnachrichten, einschließlich Standortaktualisierungsanforderungen, werden in BSSMAP-„Vollständige-Schicht-3-Informationen"-Nachrichten getragen, wobei diese letzteren durch ein Nachrichtentypoktett „01010111" angezeigt werden (das Bit ganz rechts ist dabei das erste Bit des Oktetts). Jede „Vollständige-Schicht-3-Informationen"-Nachricht weist zwei Informationselemente auf, und zwar Zellkennungs- und Schicht-3-Informationen. Das „Schicht-3-Informationen"-Informationselement enthält tatsächlich die Standortaktualisierungsanforderung sowie die wirksame Teilnehmeridentität (bei einer TMSI kann die alte Standortbereichskennung LAI, die ein Element der aktuellen TMSI ist, auch in diesem Informationselement gefunden werden). Das „Zellkennungs"-Informationselement umfasst den aktuellen Standortbereich der Mobilstation.
Gemäß dem ersten Beispiel der Identitätscodeverfolgungsvorrichtung ist eine Überwachungssonde, die die BSC/MSC-Verknüpfung überwacht, angeordnet, um alle Anfangsnachrichten, wie zum Beispiel die in 5 veranschaulichte, zu erfassen und die wirksame Teilnehmeridentität aus dem Schicht-3-Informationselement sowie die SCCP-Lokalreferenz der BSC zu extrahieren. Diese Lokalreferenz wird nachfolgend durch die Überwachungssonde verwendet, um alle Nachrichten zu identifizieren, die sich auf die gleiche SCCP-Verbindung beziehen, bis die letztere abgebaut wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 können nach einem Empfang der Standortaktualisierungsanforderung durch die MSC Authentifizierungs- und Verschlüsselungsnachrichten wahlweise zwischen der Mobilstation und der MSC ausgetauscht werden (Linien (d) bis (g)). Der Sonde, die die relevante BSC/MSC-Verknüpfung überwacht, ist aus der Quellenlokalreferenz oder der Bestimmungsortlokalreferenz (abhängig von der Nachrichtenrichtung) bekannt, dass diese Nachrichten sich auf die SCCP-Verbindung beziehen, die der Standortaktualisierungstransaktion zugeordnet ist, aber durch ein Überwachen der Nachrichtentypen bestimmt die Sonde, dass die Nachrichten keine Modifizierung der Teilnehmeridentität betreffen.
Zur gegebenen Zeit sendet die MSC eine Standortaktualisierungsannahmenachricht, die bei dem vorliegenden Beispiel auch eine neue TMSI setzt (Linie (h) in 4). Durch die Überwachungssonde wird erfasst, dass diese Nachricht der interessierenden SCCP-Verbindung zugeordnet ist, und dies ermöglicht, dass die neue TMSI mit der alten wirksamen Teilnehmeridentität verknüpft wird, was die angestrebte Abbildung liefert. Die Standortaktualisierungsannahmenach richt wird als eine Mobilitätsverwaltungsnachricht (die nicht auch eine Anfangsnachricht ist) in einer DTAP-Nachricht an der A-Schnittstelle getragen.
Nach Empfang der Standortaktualisierungsannahmenachricht, die die neue TMSI umfasst, sendet die Mobilstation eine TMSI-Neuzuweisung-Abgeschlossen-Nachricht zurück (Linie (i) in 4); diese Nachricht wird auch in einer DTAP-Nachricht an der A-Schnittstelle getragen. Schließlich sendet die MSC einen Löschbefehl in einer BSSMAP-Nachricht, die „im Huckepackverfahren" auf eine SCCP-Freigabenachricht aufgeladen ist. Die BSC leitet den Freigabebefehl als eine Kanalfreigabenachricht weiter (Linie (j) in 4), wobei dieselbe danach eine Löschen-Abgeschlossen-Nachricht in einer BSSMAP-Nachricht, die „im Huckepackverfahren" auf eine SCCP-Freigabe-Abgeschlossen-Nachricht aufgeladen ist, an die MSC zurücksendet. Diese Freigabe-Abgeschlossen-Nachricht und nachfolgende Freigabenachrichten zwischen der Mobilstation, der BTS und der BSC sind in 4 nicht gezeigt. Die Überwachungssonde an der A-Schnittstelle erfasst die SCCP-Verbindungsfreigabenachrichten und streicht ihre Aufzeichnung der SCCP-Verbindung.
6 und 7 sind weitere Beispiele, ähnlich 4, die die Abbildung zwischen einer Teilnehmeridentität, die zu dem Zeitpunkt einer Verbindungsherstellung wirksam ist, und einer nachfolgend zugewiesenen TMSI zeigen, wobei die Verknüpfung zwischen den relevanten Nachrichten durch die Lokalreferenzen der betreffenden SCCP-Verbindungen hergestellt wird. 6 bezieht sich auf eine teilnehmereingeleitete Dienstanforderung, und 7 bezieht sich auf eine funkrufeingeleitete Antwort von der Mobilstation. In beiden Fällen sendet die MSC einen TMSI-Neuzuweisungsbefehl, den die Mobilstation in einer TMSI-Neuzuweisung-Abgeschlossen-Nachricht bestätigt; beide Nachrichten werden in DTAP-Nachrichten an der A-Schnittstelle getragen.
Erstes Beispiel – Grundimplementierung
Wie es in 1 veranschaulicht ist, wird jede „A"-Schnittstelle durch eine jeweilige Überwachungssonde 40 überwacht. Diese Überwachungssonden 40 extrahieren Teilnehmeridentitätsinformationen aus den Nachrichten an der „A"-Schnittstelle und leiten diese Informationen in Berichtnachrichten zurück an eine Zentralstation 42, wo eine weitere Verarbeitung durchgeführt wird. Eine Kommunikation zwischen den Überwachungssonden 40 und der Zentralstation 42 wird über ein Netz 41 ausgeführt, bei dem es sich um ein eigens vorgesehenes Netz oder ein bestehendes handeln kann, wie zum Beispiel das Operations- und Verwaltungsnetz, das dem Hauptnetz zugeordnet ist.
8 veranschaulicht den allgemeinen Betrieb einer Überwachungssonde 40. Bei Empfang einer Nachricht decodiert die Sonde 40 die Nachricht, um ihren Typ zu bestimmen (Schritt 50). Falls die Nachricht eine „Anfangsnachricht" ist, die eine Verbindungsherstellung betrifft, erzeugt die Sonde 40 eine Verbindungsaufzeichnung 51, dass die SCCP-Verbindung eingerichtet wird, und speichert in dieser Aufzeichnung die folgenden Elemente (Schritt 52):

– den Standortbereich der Zelle, in der sich die Mobilstation derzeit befindet, wobei diese Informationen aus dem Zellkennungsinformationselement der überwachten Anfangsnachricht extrahiert werden (in bestimmten Fällen kann es sein, dass diese Informationen nicht vorhanden sind);
– die wirksame Teilnehmeridentität (IMSI oder TMSI plus die LAI des Standortbereichs, in dem die TMSI zugewiesen wurde), die in dem Schicht-3-Informationen-Informationselement der überwachten Anfangsnachricht gegeben ist; und
– die BSC-Lokalreferenz für die SCCP-Verbindung.

Falls es sich bei der überwachten Nachricht um einen Freigabebefehl handelt, verwendet die Sonde 51 die Bestimmungsortlokalreferenz, um die entsprechende Verbindungsaufzeichnung 51 zu identifizieren und zu streichen (Schritt 53).
Wenn die überwachte Nachricht die wirksame Teilnehmeridentität ändert (ein TMSI-Neuzuweisungsbefehl oder eine Standortaktualisierungsannahmenachricht) oder die wahre Teilnehmeridentität angibt (bei einer Identitätsantwortnachricht), bestimmt die Überwachungssonde 40 zuerst die entsprechende Verbindungsaufzeichnung aus der geeigneten SCCP-Lokalreferenz, und erzeugt dann eine Berichtnachricht 54, um die neuen Informationen über die Teilnehmeridentität an die Zentralstation 42 zu berichten (Schritt 55). Diese Berichtnachricht 54 weist ein Sonden-ID-Feld 56, das die Sonde identifiziert, ein Feld 57, das die aktuelle Standortbereichs-LAI enthält, wie dieselbe in der entsprechenden Verbindungsaufzeichnung 51 gehalten wird, ein Feld 58, das die alte wirksame Teilnehmeridentität hält, wie dieselbe in der Verbindungsaufzeichnung 51 gehalten wird, ein Feld 59, das die neu erfassten Teilnehmeridentitätsinformationen enthält, und einen Berichttyp 60 auf, der anzeigt, ob die Berichtnachricht eine Identitätsänderung betrifft oder eine Identitätsantwortnachricht berichtet. In dem Fall einer Identitätsänderung enthält das Feld 59 die neue wirksame Teilnehmeridentität (entweder die IMSI oder wahrscheinlicher eine neue TMSI und die aktuelle LAI). In dem Fall einer Identitätsantwortnachricht, die eine IMSI enthält, enthält das Feld 59 die IMSI (tatsächlich wird, falls die wirksame Teilnehmeridentität auch die Teilnehmer-IMSI ist, keine Berichtnachricht erzeugt). Jedes der Felder 58, 59 ist normalerweise zusammengesetzt und weist sowohl einen Indikator des Identitätstyps (IMSI oder TMSI + LAI) als auch die Identität selbst auf (selbst ohne einen derartigen Typindikator wäre es möglich, mittels ihrer Länge zwischen den beiden Identitätstypen zu unterscheiden, es ist jedoch praktischer, einen Indikator zu verwenden).
Hinsichtlich der Identitätsänderungsnachrichten wird die Ausgabe der Berichtnachricht bevorzugt aufgeschoben, bis eine TMSI-Neuzuweisung-Abgeschlossen-Nachricht durch die Sonde 40 für die relevante SCCP-Verbindung erfasst wird, die die Änderung bestätigt.
Neben dem Erzeugen der Berichtnachricht 54 aktualisiert die Überwachungseinrichtung bei Schritt 55 auch die relevante Berichtaufzeichnung mit jeglichen zugehörigen neu erfassten Informationen. Falls somit die wirksame Teilnehmeridentität geändert wurde, wird diese neue wirksame Identität in der Verbindungsaufzeichnung anstelle der vorhergehend gespeicherten wirksamen Teilnehmeridentität gespeichert. Außerdem ergreift die Überwachungseinrichtung 40, wenn eine Standortaktualisierungsannahmenachricht oder ein TMSI-Neuzuweisungsbefehl durch die Überwachungseinrichtung 40 verarbeitet wird, da diese Nachrichtentypen beide die aktuelle Standortbereichsidentität umfassen, auch die Gelegenheit, die Verbindungsaufzeichnung 51 mit diesen Informationen zu aktualisieren, wobei der vorhergehende Eintrag ersetzt wird.
Für andere Nachrichtentypen als die im Vorhergehenden erörterten muss die Überwachungssonde 40 keine Schritte hinsichtlich einer Teilnehmeridentitätsverfolgung unternehmen (außer in Bezug auf Handover, wie es in dem folgenden Abschnitt erörtert ist). Da es jedoch nützlich sein kann, den aktuellen Standortbereich einer Mobilstation zu verfolgen, kann auch vorgesehen sein, Veränderungen des Standortbereichs zu berichten, die nicht einer Änderung der Teilnehmeridentität zugeordnet sind (dies kann vorkommen, wenn die IMSI in sowohl dem alten als auch dem neuen Standortbereich verwendet wird). Insbesondere wird, falls eine Standortaktualisierungsanforderung erfasst wird, gefolgt von einer Standortaktualisierungsannahme, die keinen Neuzuweisungsbefehl umfasst, und kein expliziter TMSI-Neuzuweisungsbefehl innerhalb einer vorbestimmten Zeitablaufperiode folgt, eine Berichtnachricht 51 erzeugt, um den neuen Standortbereich der Mobilstation in Feld 57 zu berichten; in diesem Fall kann Feld 60 angeordnet sein, um anzuzeigen, dass die Berichtnachricht einfach eine Standortbereichsänderung berichtet.
Unter jetziger Betrachtung des Betriebs der Zentralstation 42 unterhält diese Station eine Tabelle 61 (siehe 9), die einen Eintrag für jede bekannte IMSI, IMSI(a) bis IMSI(m) umfasst, wobei dieser Eintrag durch einen Standortbereich LAI(1) bis LAI(N) die aktuelle wirksame TMSI, falls vorhanden, angibt, die der betreffenden IMSI entspricht.
Bei Empfang einer Berichtnachricht 54 von einer der Überwachungssonden 40 ordnet die Zentralstation 42 (Schritt 62) die Informationen, die dieselbe enthält, gemäß dem Inhalt des Felds 60 und der Felder 58 und 59 in einen von fünf Fällen ein:
Fall A – die wirksame Teilnehmeridentität wurde von einer IMSI zu einer TMSI geändert;
Fall B – die wirksame Teilnehmeridentität wurde von einer TMSI zu einer neuen TMSI (möglicherweise in einem anderen Standortbereich) geändert;
Fall C – die wirksame Teilnehmeridentität wurde von einer TMSI zurück zu der IMSI geändert;
Fall D – die IMSI eines Teilnehmers wird zusammen mit der aktuellen wirksamen TMSI berichtet;
Fall E – der Standortbereich wurde aktualisiert ohne eine Änderung der wirksamen Teilnehmeridentität.
Die Station 42 geht dann dazu über, die Tabelle 61 in Abhängigkeit ihrer Klassifizierung der berichteten Informati onen zu aktualisieren (Schritt 63). Die Aktualisierungsprozedur für jeden Fall erfolgt folgendermaßen:
Fall A: Änderung IMSI zu TMSI – Die Tabelle 61 wird zunächst nach der IMSI durchsucht. Falls die IMSI lokalisiert wird, wird jede bestehende TMSI, die eventuell in dem IMSI-Eintrag vorhanden ist, entfernt, und die neue TMSI wird unter den geeigneten Standortbereichen hinzugefügt. Falls die IMSI nicht gefunden wird, wird ein neuer Tabelleneintrag für die IMSI erzeugt und die neue TMSI wird gemäß ihrem Standortbereich eingetragen.
Fall B: Änderung TMSI zu TMSI – Die Tabelle 61 wird zunächst nach der alten TMSI (die in Nachrichtenfeld 58 enthalten ist) durchsucht, wobei diese Suche durch die Organisation der Tabelle nach Standortbereich erleichtert wird, wobei der Standortbereich der alten TMSI bekannt ist. Falls die alte TMSI in der Tabelle nicht gefunden wird, dann muss die entsprechende IMSI noch unbekannt sein, wobei in diesem Fall kein Eintrag möglich ist und die Aktualisierungsoperation beendet wird. Angenommen jedoch, dass die alte TMSI gefunden wird, dann wird die neue TMSI unter dem geeigneten Standortbereich in den gleichen IMSI-Eintrag eingefügt, und die alte TMSI wird entfernt.
Fall C: Änderung TMSI zu IMSI – Die IMSI wird zunächst in der Tabelle 61 gesucht, und falls dieselbe gefunden wird, wird jede TMSI, die in dem IMSI-Eintrag eingetragen ist, entfernt. Falls die IMSI in der Tabelle nicht gefunden wird, wird ein neuer IMSI-Eintrag ohne eine TMSI hinzugefügt (eine „Keine-TMSI"-Anzeige kann wahlweise unter dem geeigneten Standortbereich hinzugefügt werden, wobei in diesem Fall diese Anzeige bei Fall A entfernt werden müsste, wenn eine TMSI zugeteilt wurde).
Fall D: IMSI und wirksame TMSI berichtet – Dieser Fall kann in der gleichen Weise wie der vorhergehende Fall A gehandhabt werden.
Fall E: Standortaktualisierung berichtet – Dieser Fall umfasst einfach, dass der Teilnehmeridentitätseintrag (hier allgemein eine „Keine-TMSI"-Anzeige) in die geeignete Standortbereichsspalte von Tabelle 61 bewegt wird.
Durch ein Aktualisieren der Tabelle 61 auf diese Weise kann die Zentralstation die aktuelle wirksame Teilnehmeridentität für alle Teilnehmer verfolgen, deren IMSIs bekannt sind. Natürlich wäre es, wie Fachleute erkennen werden, auch möglich, es so einzurichten, dass Änderungen der TMSI selbst dann verfolgt werden, wenn die entsprechende IMSI nicht bekannt ist. Die Tabelle ermöglicht auch, dass der aktuelle Standortbereich des Teilnehmers verfolgt wird.
Erstes Beispiel – Behandeln von Handover
Im Vorhergehenden wurde angenommen, dass jede Transaktion nur eine SCCP-Verbindung umfasst – in der Praxis kann die Mobilstation, wenn sich ein Teilnehmer bewegt, von einer Zelle zu einer anderen übergehen, und dies kann zu einem Wechsel der BSC führen, was natürlich umfasst, dass die ursprüngliche SCCP-Verbindung abgebaut und eine neue hergestellt wird. Obwohl es bekannte Handover-Prozeduren gibt, um Zellwechsel während des Verlaufs einer Kommunikationssitzung zu bewältigen, können Veränderungen der SCCP-Verbindung Auswirkungen auf das im Vorhergehenden beschriebene Verfolgungsverfahren haben.
Insbesondere ist es ziemlich wahrscheinlich, dass auf der neuen SCCP-Verbindung keine Nachrichten erscheinen, um den wirksamen Identitätscode anzugeben, wohingegen eine TMSI-Neuzuweisungsnachricht ausgegeben werden könnte, die den wirksamen Identitätscode ändert; in einer derartigen Situation wäre das im Vorhergehenden beschriebene Verfolgungsverfahren unzureichend. Es wird eine Möglichkeit zum Verknüpfen der alten und der neuen SCCP-Verbindung benötigt, so dass der wirksame Identitätscode, der für die alte SCCP-Verbindung bekannt ist, hinüber in die Aufzeichnung übertragen werden kann, die für die neue Verbindung hergestellt wird.
Um dies zu erreichen, sind die Überwachungssonden 40 angeordnet, um eine Handover-bezogene Signalisierung an den A-Schnittstellen zu überwachen, um gemeinsame Parameter zu sammeln, die sowohl an einer alten SCCP-Verbindung, die bzgl. einer Kommunikationssitzung abgebaut werden soll, als auch an einer neuen SCCP-Verbindung, die hergestellt wird, um eine Kommunikationssitzung zu übernehmen, erscheinen; die Werte dieser gemeinsamen Parameter werden dann verglichen, um die alte und die neue SCCP-Verbindung, die sich auf die gleiche Kommunikationssitzung beziehen, zusammenzubringen.
Beispielsweise sei der Fall eines Handovers zwischen einer BSC, im Folgenden „BSCalt", und einer anderen BSC, im Folgenden „BSCneu" betrachtet, die mit der gleichen MSC verbunden sind (wie es ersichtlich werden wird, gilt das zu beschreibende Verfahren zum Korrelieren alter und neuer SCCP-Verbindungen, die sich auf die gleiche Kommunikationssitzung beziehen, über ein Handover gleichermaßen für den Fall, bei dem auch die MSC wechselt). 10 veranschaulicht die A-Schnittstellenverknüpfungen, die an dem Handover beteiligt sind, wobei die damit in Beziehung stehenden Signalisierungsverbindungen zwischen den BSCs und der Mobilstation aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind. Insbesondere kommuniziert die Mobilstation 12 anfänglich über eine BSCalt 17A mit einer MSC 20 unter Verwendung einer SCCP-Verbindung „SCCPalt", die durch eine Anfangsnachricht 70 über eine A-Schnittstellenverknüpfung 68 hergestellt wird; nach einem Handover kommuniziert die Mobilstation über eine BSCneu 17Z mit der MSC 20 unter Verwendung einer SCCP-Verbindung „SCCPneu", die durch eine Handoveranforderungsnachricht 72 über eine A-Schnittstellenverknüpfung 69 hergestellt wird. Die Verknüpfungen 68 und 69 werden durch jeweilige Überwachungssonden 40A und 40Z überwacht, wobei diese Sonden wirksam sind, um handoverbezogene Nachrichten zu erfassen und dieselben unter Verwendung der SCCP-Lokalreferenzen mit den Verbindungsaufzeichnungen 51 in Beziehung zu setzen, die für die betreffenden SCCP-Verbindungen hergestellt werden.
10 zeigt die Nachrichtenflüsse, die an SCCPalt und SCCPneu während des Verlaufs eines erfolgreichen Handovers zu sehen sind. Die Entscheidung, dass ein Handover benötigt wird, trifft BSCalt 17A, wobei diese Entscheidung auf Informationen basiert, die dieselbe von der Mobilstation empfängt. Wenn dieselbe entschieden hat, dass ein Handover erforderlich ist, sendet die BSCalt 17A eine BSSMAP-Handover-Erforderlich-Nachricht 71 an die MSC 20. Die MSC 20 ist dafür zuständig, die Entscheidung zu treffen, ein Handover auszuführen, und falls dieselbe eine positive Entscheidung fällt, öffnet dieselbe einen SCCPneu zu der BSCneu 17Z und sendet eine BSSMAP-Handoveranforderungsnachricht 72 an die BSCneu 17Z. Die BSCneu antwortet nach einem Zuweisen eines Funkkanals für die Mobilstation mit einer BSSMAP-Handoveranforderungsbestätigungsnachricht 73, die eine RR3-Handoverbefehlssignalisierungseinheit enthält; genau diese Information wird schließlich an die Mobilstation übermittelt, um derselben in Form von Funkfrequenzen und Zeitschlitznummer mitzuteilen, worauf dieselbe abstimmen soll.
Bei Empfang der BSSMAP-Handoveranforderungsbestätigungsnachricht setzt die MSC 20 den RR3-Handoverbefehl in einen BSSMAP-Handoverbefehl 74, den dieselbe über den SCCPalt an die BSCalt 17A sendet; die BSCalt 17A leitet diese Nachricht an die Mobilstation 12 weiter.
Die Mobilstation stellt dann einen Kontakt mit der BSCneu 17Z unter Verwendung des Funkkanals her, der durch letztere zugeteilt wurde. Nachdem erfolgreich ein Kontakt hergestellt wurde, sendet die BSCneu eine BSSMAP-Handover-Abgeschlossen-Nachricht 75 an dem SCCPneu an die MSC 20, die dann einen BSSMAP-Löschbefehl 76 an dem SCCPalt an die BSCalt 17A sendet, wobei dieser Befehl eine „Handover-Erfolgreich"-Anzeige umfasst. Der SCCPalt wird daraufhin beendet.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass die RR3-Handoverbefehlssignalisierungseinheit sowohl an dem SCCPneu als auch an dem SCCPalt erscheint. Ein Zusammenbringen der Parameterwerte dieser Signalisierungseinheit bildet die Grundlage des Korrelierens von SCCPneu und SCCPalt. Tatsächlich ist es vorstellbar, dass zwei Handover mit den gleichen RR3-Handoverbefehlsparameterwerten zu im Wesentlichen dem gleichen Zeitpunkt in einem PLMN auftreten könnten, wobei in diesem Fall gilt, dass ein ausschließliches Stützen auf diese Parameterwerte, um eine SCCP-Verbindungskorrelation auszuführen, zwar allgemein befriedigende Ergebnisse liefert, gelegentlich aber zu Zweideutigkeit und möglichen Fehlern führt (oder zumindest zu der Unfähigkeit, eine Korrelation vorzunehmen). Deshalb wird es bevorzugt, eine Korrelation auf der Grundlage sowohl der RR3-Handoverbefehlsparameterwerten als auch der Zellen-ID der Zelle auszuführen, von der aus das Handover ausgeführt wird („alte Zellen-ID"); ein Einschließen dieses zusätzlichen Parameters in die Zusammenbringkriterien macht es höchst unwahrscheinlich (obwohl es theoretisch nicht unmöglich ist), dass eine Zweideutigkeit auftritt. Die alte Zellen-ID erscheint an dem SCCPalt in der Anfangsnachricht 70, die den SCCPalt einrichtet (falls nachfolgend ein BSC-internes Handover auftritt, das die wirksame Zelle ändert, ohne die SCCP-Verbindung zu ändern, dann muss die Zellen-ID der neuen Zelle als die „alte Zellen-ID" zum Korrelieren der SCCP-Verbindungen verwendet werden, falls ein nachfolgendes Handover eine Änderung der BSC umfassen sollte – diese neue „alte Zellen-ID" kann aus der BSSMAP-Handover-Durchgeführt-Nachricht, die nicht veranschaulicht ist, ermittelt werden, die eine BSC im Fall eines BSC-internen Handovers an die zugeordnete MSC sendet). Die alte Zellen- ID erscheint an dem SCCPneu in der BSSMAP-Handoveranforderungsnachricht 72.
Der Prozess des Korrelierens von SCCPalt und SCCPneu geht somit folgendermaßen vonstatten:
Überwachungseinrichtung 40A beim Überwachen von Verknüpfung 68:

(i) – wenn eine neue SCCP-Verbindung durch eine Anfangsnachricht eingerichtet wird, erzeugt die Überwachungseinrichtung 40A eine neue Verbindungsaufzeichnung 51, extrahiert die alte Zellen-ID aus der Anfangsnachricht und ordnet dieselbe der neu erzeugten Verbindungsaufzeichnung zu;
(ii) – nachdem eine BSSMAP-Handover-Durchgeführt-Nachricht (nicht gezeigt) durch die Überwachungseinrichtung 40A erfasst worden ist, extrahiert dieselbe die neue Zellen-ID und ersetzt damit die alte Zellen-ID, die der Verbindungsaufzeichnung zugeordnet ist, die durch die SCCP-Lokalreferenzen der BSSMAP-Handover-Durchgeführt-Nachricht 71 identifiziert ist;
(iii) – wenn die Überwachungseinrichtung 40A einen BSSMAP-Handoverbefehl 74 erfasst, extrahiert dieselbe die RR3-Handoverbefehlsparameterwerte und ordnet dieselben der relevanten Verbindungsaufzeichnung zu (die erneut durch die SCCP-Lokalreferenzen des Befehls 74 identifiziert ist);
(iv) – nachdem die Überwachungseinrichtung 40A einen BSSMAP-Löschbefehl 76 erfasst hat, sendet die Überwachungseinrichtung 40A, falls der Verbindungsaufzeichnung 51, die von den SCCP-Lokalreferenzen des Befehls 76 identifiziert ist, bereits eine alte Zellen-ID und RR3-Handoverbefehlsparameterwerte zu geordnet sind, eine Korrelation-Alt-Nachricht 80 an die Zentralstation 42, die die Überwachungseinrichtungs-ID, die alte Zellen-ID, die Parameterwerte des RR3-Handoverbefehls und die aktuelle Betriebsteilernehmeridentität umfasst, wie in der Verbindungsaufzeichnung 51 gehalten. Die Verbindungsaufzeichnung wird dann entfernt.

Überwachungseinrichtung 40Z beim Überwachen von Verknüpfung 69:

(i) – nachdem die MSC den SCCPneu eingerichtet hat, erzeugt die Überwachungseinrichtung 40Z eine entsprechende Verbindungsaufzeichnung 51, die zumindest eine der SCCP-Lokalreferenzen umfasst (falls nur die BSC-Lokalreferenz gespeichert ist, wie bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Beispiel, dann wird diese Referenz von der BSCneu-Antwort auf die anfängliche Verbindung-Eingerichtet-Nachricht von der MSC genommen);
(ii) – wenn eine BSSMAP-Handoveranforderungsnachricht 72 durch die Überwachungseinrichtung 40Z erfasst wird, extrahiert dieselbe die alte Zellen-ID und ordnet dieselbe der Verbindungsaufzeichnung zu, die durch die geeignete SCCP-Lokalreferenz der Nachricht 72 identifiziert ist;
(iii) – nachdem die Überwachungseinrichtung 40Z eine BSSMAP-Handoveranforderungsbestätigung 73 erfasst hat, extrahiert dieselbe die RR3-Handoverbefehlsparameterwerte und ordnet dieselben der Aufzeichnung zu, die durch die geeignete SCCP-Lokalreferenz der Nachricht 73 identifiziert ist;
(iv) – wenn eine Handover-Abgeschlossen-Nachricht 75 durch die Überwachungseinrichtung 40Z erfasst wird, prüft dieselbe, ob die Verbindungsaufzeichnung, die durch die geeignete SCCP-Lokalreferenz der Nachricht 75 identifiziert ist, eine zugeordnete alte Zellen-ID und zugeordnete RR3-Handoverbefehlsparameterwerte aufweist – falls diese Parameterwerte vorhanden sind, sendet die Überwachungseinrichtung 40Z eine Korrelation-Neu-Nachricht 81 an die Zentralstation 42, die die Überwachungseinrichtungs-ID, die alte Zellen-ID, die Parameterwerte des RR3-Handoverbefehls und die SCCP-Lokalreferenz umfasst, die verwendet wird, um die Verbindungsaufzeichnung zu identifizieren;
(v) – wenn die Zentralstation 42 in der Lage ist, einen SCCPalt mit einem SCCPneu, der durch die Überwachungseinrichtung 40Z überwacht wird, zu korrelieren (Vorgehensweise dazu siehe unten), empfängt die Überwachungseinrichtung 40Z zur gegebenen Zeit eine Korrelation-Abgeschlossen-Nachricht 82, die die neue SCCPneu-Verbindung und die wirksame Teilnehmeridentität von der entsprechenden SCCPalt-Verbindung enthält. Die Überwachungseinrichtung 40Z verwendet die SCCP-Lokalreferenz in der Nachricht 82, um die entsprechende Verbindungsaufzeichnung 51 zu lokalisieren, und führt dann die wirksame Teilnehmeridentität in die Aufzeichnung ein.

Zentralstation 42

(i) – die Station 42 unterhält zwei Korrelationstabellen, wobei es sich dabei um eine Alt-Korrelation-Tabelle 85A, bei der jeder Eintrag den Inhalt einer entsprechenden Korrelation-Alt-Nachricht 80 hält, und eine Neu-Korrelation-Tabelle 85Z handelt, bei der jeder Eintrag den Inhalt einer entsprechenden Korrelation-Neu-Nachricht 81 hält. Jeder Eintrag in den Tabellen 85A und 85Z weist einen zugeordneten Zeitstempel auf, der der Zeit der Eintragserzeugung entspricht;
(ii) – wenn eine Korrelation-Alt-Nachricht 80 empfangen wird, prüft die Station 42 die Neue Korrelationstabelle 85Z auf einen Eintrag hin, der die gleichen Werte der alten Zellen-ID und der RR3-Handoverbefehlsparameterwerte aufweist. Falls keine Übereinstimmung gefunden wird, wird der Inhalt der Korrelation-Alt-Nachricht 80 in die Tabelle 85A eingetragen. Falls jedoch eine Übereinstimmung gefunden wird, wird eine Korrelation-Abgeschlossen-Nachricht 82 erzeugt und an die Überwachungseinrichtung 40Z gesendet, die in dem Eintrag, der in der Tabelle 85Z gehalten wird, identifiziert ist; dieser Eintrag wird danach gestrichen;
(iii) – wenn eine Korrelation-Neu-Nachricht 81 empfangen wird, prüft die Station 42 die alte Korrelationstabelle 85A auf einen Eintrag hin, der die gleichen Werte der alten Zellen-ID und der RR3-Handoverbefehlsparameterwerte aufweist. Falls keine Übereinstimmung gefunden wird, wird der Inhalt der Korrelation-Neu-Nachricht 81 in die Tabelle 85Z eingetragen. Falls jedoch eine Übereinstimmung gefunden wird, wird eine Korrelation-Abgeschlossen-Nachricht 82 erzeugt und an die Überwachungseinrichtung 40Z gesendet, die in der Korrelation-Neu-Nachricht 81 identifiziert ist; der relevante Eintrag in der alten Tabelle 85A wird dann gestrichen;
(iv) – die Tabellen 85A und 85Z werden periodisch abgetastet und jegliche Einträge, die älter als eine vorbestimmte Schwelle sind, wie es aus ihren Zeitstempeln beurteilt wird, werden gelöscht. Diese vorbestimmte Schwelle wird durch die maximale wahrscheinliche Verzögerung eingestellt, die zwischen miteinander in Beziehung stehenden Korrelations nachrichten 80 und 81 auftreten kann. Auf diese Weise werden nicht zusammenpassende Tabelleneinträge periodisch entfernt.

Die Handoveroperation kann natürlich aus einer Anzahl von unterschiedlichen Gründen fehlschlagen, und die Überwachungseinrichtungen 40 müssen in der Lage sein, derartige Situationen zu erfassen und zu handhaben (im Allgemeinen sind der Station 42 versuchte, fehlgeschlagene Handover nicht bekannt). Falls somit die BSCneu 17Z eine BSSMAP-Handoverfehlernachricht anstelle einer BSSMAP-Handoveranforderungsbestätigung 73 zurücksendet, ist die Überwachungseinrichtung 40Z auf ein Erfassen dieser Nachricht hin eingerichtet, um ihre entsprechende Verbindungsaufzeichnung 51 zu entfernen, während die Überwachungseinrichtung 40A eingerichtet ist, um die alten Zellen-ID-Informationen, die ihrer Verbindungsaufzeichnung 51 für die relevante SCCPalt-Verbindung zugeordnet sind, zu streichen.
Nachdem der BSSMAP-Handoverbefehl 74 an die BSCalt 17A geleitet wurde, kann ein Handoverfehler aus einem der folgenden Gründe auftreten:

(a) Die Mobilstation 12 ist nicht in der Lage, einen Kontakt mit der BSCneu herzustellen, und kehrt zu dem alten Funkkanal zurück. In diesem Fall wird ein BSSMAP-Handoverfehler von der BSCalt 17A an dem SCCPalt an die MSC 20 übermittelt, was es der Überwachungseinrichtung 40A ermöglicht, die Handoverparameter, die der entsprechenden Verbindungsaufzeichnung zugeordnet sind, zu streichen. Die MSC gibt dann an dem SCCPneu einen BSSMAP-Löschbefehl an die BSCneu 17Z aus; die Überwachungseinrichtung 40Z erfasst diesen Befehl und entfernt daraufhin die entsprechende Verbindungsaufzeichnung.
(b) Die Mobilstation 12 kann keinen Kontakt mit der BSCneu herstellen, kehrt aber nicht zu dem alten Funkkanal zurück. In diesem Fall wird eine BSSMAP-Löschanforderung von der BSCalt 17A an dem SCCPalt an die MSC 20 geleitet, ansprechend auf die die MSC einen BSSMAP-Löschbefehl an sowohl die BSCalt als auch die BSCneu sendet. Die Überwachungseinrichtungen 40A und 40Z erfassen den Löschbefehl und entfernen ihre entsprechenden Verbindungsaufzeichnungen.
(c) Die MSC entscheidet, die Handoverprozedur abzubrechen, und sendet einen BSSMAP-Löschbefehl an sowohl die BSCalt als auch die BSCneu an dem SCCPalt bzw. dem SCCPneu. Die Überwachungseinrichtungen 40A und 40Z erfassen diesen Befehl und entfernen ihre entsprechenden Verbindungsaufzeichnungen.

Die in den vorhergehenden Fällen ausgegebenen Löschbefehle umfassen Ursachencodes, die es ermöglichen, die verschiedenen Fälle voneinander zu unterscheiden.
Es ist zu erkennen, dass das obige Verfahren des Korrelierens des SCCPalt und des SCCPneu nicht darauf angewiesen ist, dass die MSC 20 der Vermittlungspunkt für das Handover ist, so dass eine Vermittlung stattdessen an einer Anker-MSC stattfinden könnte (die Primär-MSC, die an einem Einrichten einer bestimmten Rufverbindung beteiligt ist – diese MSC ändert sich bei der gesamten Rufverbindung nicht).
Es ist zu erkennen, dass bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel das Verfolgen der SCCP-Verbindung über ein Handover nicht die Weise verändert, in der Teilnehmeridentitätsänderungsberichte durch die Überwachungseinrichtungen 40A und 40Z vorgenommen werden, und auch nicht, wie derartige Nachrichten an der Zentralstation 42 gehandhabt werden.
Schließlich ist auch zu erkennen, dass, da der aktuelle Standortbereich der Mobilstation in der BSSMAP-Handoveranforderungsnachricht 72 enthalten ist, diese In formationen ohne Weiteres durch die Überwachungseinrichtung 40Z extrahiert und in die Verbindungsaufzeichnung 51, die dem SCCPneu zugeordnet ist, eingefügt werden können. Da es vorstellbar ist, dass der Standortbereich durch das Handover geändert werden kann, während die wirksame Teilnehmeridentität gleichzeitig unverändert bleibt (wenn es sich bei derselben um die IMSI handelt und dieselbe deshalb in allen Standortbereichen gültig ist), ist die Überwachungseinrichtung 40Z eingerichtet, um eine Berichtnachricht 54 des Standortaktualisierungstyps zu erzeugen, falls dieselbe innerhalb einer vorbestimmten Periode, die darauf folgt, dass das Handover erfolgreich abgeschlossen wurde, keinen TMSI-Neuzuweisungsbefehl erfasst; diese Nachricht kann zwar redundant sein, dies verursacht jedoch keine Probleme an der Zentralstation 42.
Zweites Beispiel
Wie bereits erwähnt, ist das zweite Beispiel der Identitätscodeverfolgungsvorrichtung auf eine ähnliche Weise wie das erste Beispiel wirksam, überwacht jedoch Nachrichten an der Abis-Schnittstelle anstatt der A-Schnittstelle und verwendet den Kanalnummerparameter, um Nachrichten, die sich auf die gleiche Transaktion beziehen, zu verknüpfen. Der Kanalnummerparameter identifiziert den Kanaltyp, den TDMA-Versatz und die Zeitschlitznummer des Funkkanals, der an der Ätherschnittstelle verwendet werden soll; der Kanalnummerparameter erscheint in bestimmten Nachrichten an der Abis-Schnittstelle, entweder in einem Kanalnummerinformationselement oder als Teil eines Kanalbeschreibungsinformationselements.
Als Beispiel der Operation des zweiten Beispiels sei erneut die Standortaktualisierungstransaktion betrachtet, die in 4 gezeigt ist. Die Standortaktualisierungsanforderung (Linie c) wird an der Abis-Schnittstelle in einer Anzeige-Herstellen-Nachricht getragen, die das Kanalnummerinforma tionselement umfasst, das den Signalisierungskanal identifiziert, der im Vorhergehenden durch die betreffende BSC zum Handhaben der Standortaktualisierungsprozedur zugewiesen wurde. Eine Überwachungssonde an der Abis-Schnittstelle erfasst diese Anzeige-Herstellen-Nachricht, erzeugt eine Aufzeichnung für die betreffende Kanalnummer und trägt die wirksame Teilnehmeridentität, die in der Anzeige-Herstellen-Nachricht enthalten ist, in die Aufzeichnung ein. Zur gegebenen Zeit erfasst die gleiche Überwachungssonde eine Standortaktualisierungsannahme (Linie h) für die gleiche Kanalnummer, wobei sowohl die Standortaktualisierungsannahme als auch die Kanalnummer in Informationselementen einer Datenanforderungsnachricht getragen werden. Folglich sendet die Überwachungssonde eine Berichtnachricht zurück an eine Zentralstation. Die Überwachungssonde aktualisiert auch ihre Aufzeichnung für den Kanal durch ein Aufzeichnen der neuen wirksamen Teilnehmeridentität, die in der Standortaktualisierungsannahme enthalten ist. Wie es bereits für das erste Beispiel angedeutet wurde, kann das Senden der Berichtnachricht und das Aufzeichnungsaktualisieren tatsächlich verzögert werden, bis die entsprechende TMSI-Neuzuweisung-Abgeschlossen-Nachricht erfasst worden ist, die in einer Datenanzeigenachricht an der Abis-Schnittstelle getragen wird. Schließlich wird am Ende der Standortaktualisierungstransaktion eine Kanalfreigabenachricht von der BTS an die Mobilstation gesendet; diese Freigabenachricht wird durch die Überwachungssonde erfasst, die daraufhin die Aufzeichnung streicht, die dieselbe für den betreffenden Kanal aufrechterhalten hat.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass bzgl. der Teilnehmeridentitätsverfolgung die allgemeine Operation der Überwachungssonde, die Form der Berichtnachricht und die Operation der Zentralstation im Wesentlichen für das zweite Beispiel gleich den entsprechenden Komponenten des ersten Beispiels sein können. Dementsprechend werden diese Komponenten für das zweite Beispiel nicht im Detail beschrieben, da es für einen Fachmann ersichtlich ist, welche Variatio nen notwendig sind, um dieselben an die spezifischen Gegebenheiten der Abis-Schnittstelle anzupassen.
Die vorhergehende Betrachtung des zweiten Beispiels berücksichtigte nicht, was in dem Fall eines Handovers passiert. Bevor jedoch beschrieben wird, wie ein Handover gehandhabt wird, wird eine andere Komplikation, die dieses Mal spezifisch für das zweite Beispiel ist, erwähnt. Diese Komplikation besteht darin, dass der zugewiesene Kanal selbst ohne einen Zellenwechsel in dem Fall gewechselt wird, bei dem es notwendig ist, nach einer anfänglichen Zuweisung eines Signalisierungskanals einen Verkehrskanal zuzuweisen. Diese Änderung führt natürlich dazu, dass eine neue Kanalnummer zugewiesen wird. Eine Verfolgung der Kanalnummeränderungen kann ausgeführt werden durch ein Suchen nach einer Zuweisungsbefehlsnachricht, die von der BSC an die Mobilstation geleitet wird, wobei dieser Befehl auf dem alten Kanal gesendet wird und Details des neuen zu verwendenden Kanals in einem Kanalbeschreibungsinformationselement umfasst. Wenn eine Überwachungssonde den Zuweisungsbefehl erfasst, modifiziert dieselbe die Aufzeichnung, die dieselbe für die alte Kanalnummer aufrechterhält, durch ein Ändern der Kanalnummer auf die neue.
Es wird nun betrachtet, wie das zweite Beispiel einer Prozedur (Transaktion) über ein Handover folgt. 11 veranschaulicht die Hauptnachrichten, die mit einer BSC 17 ausgetauscht werden, wenn eine Mobilstation 12 von einer BTS (BTSalt 18A) an eine andere (BTSneu 18Z), die mit der gleichen BSC 17 verbunden ist, weitergereicht wird. Die Abis-Schnittstelle zwischen der BTSalt 18A und der BSC 17 wird durch eine Überwachungssonde 140A überwacht, während die Schnittstelle zwischen der BTSneu 18Z und der BSC 17 durch eine Überwachungssonde 140Z überwacht wird.
Die BSC 17 trifft ihre Entscheidung hinsichtlich eines Handovers basierend auf Funksignalmessungen, die von der BTSalt 18A in einer Messergebnisnachricht 91 empfangen wer den, wobei diese Nachricht den Kanal, auf den sich dieselbe bezieht, durch die Aufnahme der Kanalnummer des Mobilgerät/BTSalt-Kanals anzeigt. Nach dem Entscheiden, ein Handover einzuleiten, sendet die BSC 17 eine Kanalaktivierungsnachricht 92 an die BTSneu 18Z und empfängt eine Kanalaktivierungsbestätigungsnachricht 93 zurück. Die Kanalaktivierungsnachricht enthält die Kanalnummer des Kanals, der durch die BTSneu 18Z verwendet werden soll, sowie eine Handoverreferenznummer; die Überwachungseinrichtung 140Z erzeugt nach dem Erfassen der Kanalaktivierungsnachricht eine neue Aufzeichnung 151 für die Kanalnummer, die in der Nachricht identifiziert ist, und ordnet die Handoverreferenznummer der Nachricht dieser Aufzeichnung 151 zu.
Nachdem dieselbe die Kanalaktivierungsbestätigungsnachricht 93 empfangen hat, sendet die BSC 17 einen Handoverbefehl 94 an die BTSalt 18A. Die Handoverbefehlsnachricht umfasst natürlich die Kanalnummer für den bestehenden Kanal zwischen der BTSalt und der Mobilstation. Zusätzlich enthält der Handoverbefehl ein Kanalbeschreibungsinformationselement mit der Kanalnummer des Kanals, der durch die BTSneu 18Z verwendet werden soll, und die Handoverreferenznummer; sowohl die Kanalnummer für die BTSneu als auch die Handoverreferenz werden durch die Überwachungssonde 140A extrahiert und der Aufzeichnung 151 zugeordnet, die im Vorhergehenden für den aktuellen Kanal zwischen der BTSalt und der Mobilstation 12 hergestellt wurde.
Zur gegebenen Zeit wechselt die Mobilstation zu der BTSneu und Letztere sendet eine Handover-Abgeschlossen-Nachricht 95 an die BSC 17. Nach einem Erfassen dieser Nachricht sendet die Überwachungssonde 140Z eine Korrelation-Neu-Nachricht 181 an eine Zentralstation 142, die die Kanalnummer für die BTSneu und die Handoverreferenznummer enthält. Wenn die BSC die Handover-Abgeschlossen-Nachricht empfängt, sendet dieselbe eine Kanalfreigabenachricht 96 an die BTSalt. Die Überwachungseinrichtung 140A erfasst diese Nachricht und sendet daraufhin eine Korrelation-Alt- Nachricht 180 an die Zentralstation 142; diese Nachricht enthält nicht nur die Kanalnummer für die BTSneu und die Handoverreferenznummer, sondern auch die aktuelle wirksame Teilnehmeridentität. Die Zentralstation 142 verwendet dann die Korrelation-Alt- und die Korrelation-Neu-Nachricht, um den neuen Kanal dem alten zuzuordnen und daraufhin die wirksame Teilnehmeridentität an die Überwachungseinrichtung 140Z zum Hinzufügen zu der relevanten Aufzeichnung 151 zu übermitteln. Die Operation der Station 142 ist im Wesentlichen die gleiche wie bei der Station 42 von 10; insbesondere wird ein Zeitstempelungsmechanismus verwendet, um sicherzustellen, dass nur die aktuellsten Korrelation-Alt- und Korrelation-Neu-Nachrichten zum Zusammenbringen gehalten werden, wodurch das Risiko fehlerhafter Zuordnungen minimiert wird.
Die Überwachungssonde 140Z überwacht danach die Abis-Schnittstelle zwischen der BSC 17 und der BTSneu 18Z, um Nachrichten zu erfassen, die sich auf den neuen Kanal beziehen, und jegliche Änderungen der wirksamen Teilnehmeridentität auf die bereits beschriebene Weise zu identifizieren.
Es sei darauf hingewiesen, dass mit Ausnahme der unterschiedlichen Handoverparameter, die durch die Überwachungssonden des ersten und zweiten Beispiels erfasst werden, die Überwachungssonden 140A, Z hinsichtlich eines Handoverfolgens in im Wesentlichen der gleichen Weise wirksam sind wie die Überwachungssonden 40A, Z.
Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass das obige Verfahren zum Korrelieren des alten und des neuen Kanals, die der gleichen Transaktion zugeordnet sind, nicht darauf angewiesen ist, dass die BSC 17 der Vermittlungspunkt für das Handover ist, so dass das Vermitteln stattdessen an einer MSC oder einer Anker-MSC stattfinden könnte (in anderen Worten, die BTSalt und die BTSneu müssen nicht mit der gleichen BSC verbunden sein).
Überwachen von Teilnehmerverhalten
Bei einem Teilnehmer, dessen IMSI in der Tabelle 61 enthalten ist, ist es möglich, das Verhalten dieses Teilnehmers zu überwachen durch ein Übermitteln der aktuellen wirksamen Teilnehmeridentität (der TMSI, die für den IMSI-Eintrag des Teilnehmers in die Tabelle 61 eingetragen ist, oder wenn keine TMSI vorhanden ist, der IMSI selbst) an alle Überwachungssonden 40 und ein Anweisen der Sonden, interessierende Aktivitäten zu überwachen und zu berichten. Sollte sich die wirksame Teilnehmeridentität ändern, dann teilt die Zentralstation 42 zu dem Zeitpunkt, zu dem die Tabelle 61 aktualisiert wird, den Sonden 40 diese neue Identität mit, wobei die alte zu überwachende Identität in den Sonden gestrichen wird.
Da die Tabelle 61 den aktuellen Standortbereich eines Teilnehmers identifiziert, ist es tatsächlich nicht notwendig, dass alle Überwachungssonden 40 angewiesen werden, eine Teilnehmeraktivität zu überwachen; stattdessen müssen nur die Sonden 40 in dem aktuellen Standortbereich, der durch die Tabelle 61 angezeigt ist, angewiesen werden. In diesem Fall wird die Überwachung, wenn die Tabelle 61 anzeigt, dass sich die Mobilstation zu einem neuen Standortbereich bewegt hat, durch ein Benachrichtigen der Überwachungssonden in diesem Standortbereich auch zu diesem Bereich übertragen, wobei die Sonden 40 in dem alten Standortbereich zurückgenommen werden.
Um das Auslösen einer Sondenaktualisierung in Bezug auf diese Überwachungsfunktionen zu erleichtern, kann jeder IMSI-Eintrag in der Tabelle 61 praktischerweise ein Feld umfassen, das anzeigt, ob der entsprechende Teilnehmer überwacht wird. Immer wenn ein Tabelleneintrag aktualisiert wird, wird dieses Feld geprüft, und falls dies anzeigt, dass eine Überwachung unterhalten wird, wird eine geeignete Sondenaktualisierung ausgeführt.
Varianten
Verschiedene Modifizierungen sind natürlich an dem im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren zum Verfolgen von Identitätscodeänderungen möglich. Zum Beispiel könnte die Tabelle 61 in Teiltabellen unterteilt sein, eine für jeden Standortbereich, oder eine andere Zuordnungseinrichtung als eine Tabellendatenstruktur könnte verwendet werden, um eine IMSI der aktuellen entsprechenden TMSI zuzuordnen. Anstatt explizit nach Verbindungsfreigabenachrichten zu suchen, um ein Entfernen der Verbindungsaufzeichnungen 54 auszulösen, könnte, vorausgesetzt die SCCP-Lokalreferenzen wurden über einen gegebenen Zeitraum eindeutig gemacht, der größer als die maximale erwartete Dauer einer Transaktion ist, die Entfernung einer Aufzeichnung wiederum eingerichtet sein, um nach einem vorbestimmten Intervall zu erfolgen, das geringer als der gegebene Zeitraum, aber länger als die gewöhnliche maximale Verbindungsdauer ist (tatsächlich kann es auf jeden Fall eine nützliche Organisationsmaßnahme sein, wenn ein Zeitablauf für eine Aufzeichnungsentfernung vorliegt). Das Identitätsverfolgungsverfahren kann natürlich bei jedem beliebigen geeigneten zellularen Funksystem angewendet werden und ist nicht auf eine Anwendung bei GSM-Typ-Systemen beschränkt.
Hinsichtlich eines Verfolgens über Handover sei darauf hingewiesen, dass an Stelle dessen, dass die Zentralstation 42 den Korrelationsprozess ausführt, jede Überwachungseinrichtung 40 eingerichtet sein kann, um diese Korrelation für ihre neuen SCCP-Verbindungen (A-Schnittstelle) oder Kanalnummern (Abis-Schnittstelle) auszuführen; in diesem Fall sendet jede Überwachungseinrichtung 40 Korrelation-Alt-Nachrichten an alle anderen Überwachungseinrichtungen aus, und die Korrelation-Neu- und die Korrelation-Abgeschlossen- Nachrichten werden nicht mehr benötigt. Außerdem kann ein Folgen einer Kommunikationstransaktion über ein Handover, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, zu anderen Zwecken als einem Verfolgen von Identitätscodeänderungen ausgeführt werden. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, Transaktionen zu überwachen, um zu ermitteln, wie viele Handover umfassen oder wie viele mehrere Handover umfassen.

Claims

Ein Verfahren zum Folgen einer Kommunikationstransaktion zwischen einer Mobilstation (12) und einem Festnetzteil (10, 11; 11, 18A, 18Z, 20), der als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert ist, über ein Handover bzw. Weiterreichen, wobei damit in Beziehung stehende Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation über eine Mehrzahl von Signalisierungswegen (A, Abis; 68, 69) geleitet werden, wobei der bestimmte verwendete Signalisierungsweg davon abhängt, welche Funkzelle für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, wobei diese Zelle durch ein Handover geändert wird, das dort, wo dasselbe eine Änderung des Signalisierungswegs umfasst, zur Folge hat, dass zumindest ein vorbestimmter Parameter, der sich auf die Steuerung des Handovers der gleichen Transaktion von der Zelle, die durch den ersten Signalisierungsweg bedient wird, zu der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, bezieht, mit dem gleichen Wert in den Signalisierungsnachrichten auf sowohl dem alten als auch dem neuen Weg erscheint; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a)- Überwachen (40A, 140A) eines ersten Signalisierungswegs (68), um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf Kommunikationstransaktionen beziehen, Auswählen einer Signalisierungsnachricht eines ersten Typs (70) und Extrahieren von Daten, die sich auf eine erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus der ausgewählten Nachricht und Speichern derselben; b)- Überwachen (40A, 140A) des ersten Signalisierungswegs (68), um Signalisierungsnachrichten ei nes zweiten Typs (71, 74, 94) zu erfassen, die sich auf ein Handover der ersten Kommunikationstransaktion weg von einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, beziehen, und Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten; c)- Überwachen (40Z, 140Z) eines zweiten Signalisierungswegs (69), um Signalisierungsnachrichten (72, 73, 92, 93) zu erfassen, die sich auf eine zweite Kommunikationstransaktion beziehen, die einem Handover zu einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, unterzogen wird, und Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten; d)- Vergleichen (42, 142) der Werte des vorbestimmten Parameters, die bei den Schritten b) und c) extrahiert wurden, und, falls diese Werte gleich sind, Bestimmen, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der vorbestimmte Parameter einen Funkfrequenz- und einen Zeitschlitzparameter für eine Kommunikation zwischen der Mobilstation und der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die Mobilstation und der Festnetzteil ein Mobilfunksystem des GSM-Typs aufweisen, und die Signalisierungswege (68, 69) über jeweilige A-Schnittstellen laufen, wobei der Funkfrequenz- und der Zeitschlitzparameter aus RR3-Handoverbefehlsignalisierungseinheiten extrahiert werden, die in BSSMAP-Handoverbefehlsnachrichten bzw. BSSMAP-Handoveranforderungsbestätigungsnachrichten auf dem ersten und dem zweiten Signalisierungsweg erscheinen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem der vorbestimmte Parameter ferner einen Zellidentitätsparameter für die Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der vorbestimmte Parameter eine Kanalnummer und eine Handover-Referenznummer aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem die Mobilstation und der Festnetzteil ein Mobilfunksystem des GSM-Typs aufweisen, und die Signalisierungswege über jeweilige Abis-Schnittstellen laufen, wobei die Kanalnummer und die Handover-Referenznummer aus einer Handoverbefehlsnachricht auf dem ersten Signalisierungsweg und aus einer Kanalaktivierungsnachricht auf dem zweiten Signalisierungsweg extrahiert werden.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem der vorbestimmte Parameter ferner einen Neue-Kanalnummer-Parameter zur Kommunikation zwischen der Mobilstation und der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Schritte b) und c) ferner jeweils ein Senden des extrahierten Werts des vorbestimmten Parameters zu einer entfernten Station (42, 142) umfassen, wobei Schritt d) an der entfernten Station durchgeführt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist: – Ableiten von Daten, die sich auf die erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus den Signali sierungsnachrichten auf dem ersten Signalisierungsweg, und – nachdem in Schritt d) bestimmt wurde, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind, Zuordnen der Daten zu der zweiten Kommunikationstransaktion.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem: – der Schritt des Ableitens von Daten, die sich auf die erste Kommunikationstransaktion beziehen, ein Bereitstellen einer Aufzeichnung für die erste Kommunikationstransaktion und ein Speichern der Daten darin umfasst, und – der Schritt des Zuordnens der Daten zu der zweiten Kommunikationstransaktion ein Bereitstellen einer Aufzeichnung für die zweite Transaktion und ein Speichern der Daten darin umfasst.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die Daten ein wirksamer Identitätscode sind, der der Mobilstation zugeordnet ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem der wirksame Identitätscode, der der Mobilstation zugeordnet ist, ein Teilnehmeridentitätscode ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Schritte b) und c) gleichzeitig für eine Mehrzahl der Signalisierungswege ausgeführt werden, wobei Schritt d) für eine erste und eine zweite Kommunikationstransaktion ausgeführt wird, die zu im Wesentlichen der gleichen Zeit ein Handover erfahren.
Vorrichtung zum Überwachen eines Mobilfunksystems, um einer Kommunikationstransaktion zwischen einer Mobil station (12) und einem Festnetzteil (10, 11; 11, 18A, 18Z, 20) des Systems, der als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert ist, über ein Handover zu folgen, wobei das Mobilfunksystem eine Mehrzahl von Signalisierungswegen (A, Abis; 68, 69) zum Leiten von Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation umfasst, wobei der bestimmte verwendete Signalisierungsweg davon abhängt, welche Funkzelle für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, wobei diese Zelle durch ein Handover geändert wird, das dort, wo dasselbe eine Änderung des Signalisierungswegs umfasst, zur Folge hat, dass zumindest ein vorbestimmter Parameter, der sich auf die Steuerung des Handovers der gleichen Transaktion von der Zelle, die durch den ersten Signalisierungsweg bedient wird, zu der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, bezieht, mit dem gleichen Wert in den Signalisierungsnachrichten auf sowohl dem alten als auch dem neuen Weg erscheint; wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: – eine erste Überwachungseinrichtung (40A, 140A) zum Überwachen eines ersten Signalisierungswegs (68), um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf Kommunikationstransaktionen beziehen, und zum Auswählen einer Signalisierungsnachricht eines ersten Typs (70), wobei die erste Überwachungseinrichtung eine Einrichtung zum Extrahieren von Daten, die sich auf eine erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus der ausgewählten Nachricht und zum Speichern derselben umfasst, wobei die erste Überwachungseinrichtung den ersten Signalisierungsweg auch überwacht, um Signalisierungsnachrichten eines zweiten Typs (71, 74, 94) zu erfassen, die sich auf ein Handover der ersten Kommunikationstransaktion weg von einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, beziehen, und wobei die erste Über wachungseinrichtung eine Einrichtung zum Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten umfasst; – eine zweite Überwachungseinrichtung (40Z, 140Z) zum Überwachen eines zweiten Signalisierungswegs (69), um Signalisierungsnachrichten (72, 73, 92, 93) zu erfassen, die sich auf eine zweite Kommunikationstransaktion beziehen, die einem Handover zu einer Zelle, die durch diesen Signalisierungsweg bedient wird, unterzogen wird, wobei die zweite Überwachungseinrichtung eine Einrichtung zum Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus diesen Nachrichten umfasst; und – eine Korrelationseinrichtung (42, 142) zum Vergleichen der Werte des vorbestimmten Parameters, die durch die erste und die zweite Überwachungseinrichtung extrahiert werden, und, falls diese Werte gleich sind, zum Bestimmen, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der die Korrelationseinrichtung (42, 142) entfernt von der ersten und der zweiten Überwachungseinrichtung angeordnet ist, wobei die erste und die zweite Überwachungseinrichtung jeweils eine jeweilige Einrichtung zum Senden des Werts des vorbestimmten Parameters, der durch die Überwachungseinrichtung extrahiert wird, zu der Korrelationseinrichtung umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, die ferner folgende Merkmale aufweist: – eine Einrichtung zum Ableiten von Daten, die sich auf die erste Kommunikationstransaktion beziehen, aus den Signalisierungsnachrichten auf dem ersten Signalisierungsweg, und – eine Einrichtung zum Zuordnen der Daten zu der zweiten Kommunikationstransaktion, nachdem durch die Korrelationseinrichtung bestimmt wurde, dass die erste und die zweite Kommunikationstransaktion die gleiche Transaktion sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, die eine Mehrzahl von Überwachungseinrichtungen zum gleichzeitigen Überwachen einer Mehrzahl von Signalisierungswegen aufweist, wobei die Korreliereinrichtung wirksam ist, um Kommunikationstransaktionen zusammenzubringen, die zu im Wesentlichen der gleichen Zeit ein Handover erfahren.
Vorrichtung zum Überwachen eines Mobilfunksystems, um es zu ermöglichen, einer Kommunikationstransaktion zwischen einer Mobilstation (12) und einem Festnetzteil (10, 11; 17, 18A, 18Z, 20) des Systems, der als eine Mehrzahl von Funkzellen organisiert ist, über ein Handover zu folgen, wobei das Mobilfunksystem eine Mehrzahl von Signalisierungswegen (A, Abis; 68, 69) zum Leiten von Signalisierungsnachrichten zu und von der Mobilstation umfasst, wobei der bestimmte verwendete Signalisierungsweg davon abhängt, welche Funkzelle für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, wobei diese Zelle durch ein Handover geändert wird, das dort, wo dasselbe eine Änderung des Signalisierungswegs umfasst, zur Folge hat, dass zumindest ein vorbestimmter Parameter, der sich auf die Steuerung des Handovers der gleichen Transaktion von der Zelle, die durch den ersten Signalisierungsweg bedient wird, zu der Zelle, die durch den zweiten Signalisierungsweg bedient wird, bezieht, mit dem gleichen Wert in den Signalisierungsnachrichten sowohl auf dem alten als auch dem neuen Weg erscheint; wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: – eine Überwachungseinrichtung (40A, 140A) zum Überwachen eines Signalisierungswegs (68), um Signalisierungsnachrichten zu erfassen, die sich auf Kommunikationstransaktionen beziehen, und um eine Signalisierungsnachricht eines ersten Typs (70) auszuwählen, und um Signalisierungsnachrichten eines zweiten Typs (71, 74, 94) zu erfassen, die sich auf ein Handover von Kommunikationstransaktionen beziehen; – eine Extrahiereinrichtung zum Extrahieren von Daten, die sich auf eine Kommunikationstransaktion beziehen, aus der ausgewählten Nachricht, und zum Speichern derselben; – eine Extrahiereinrichtung zum Extrahieren des Werts des vorbestimmten Parameters aus den Nachrichten des zweiten Typs; und – eine Einrichtung zum Senden des Werts des vorbestimmten Parameters, der durch die Überwachungseinrichtung extrahiert wird, zu einer Korrelationsstation (42, 142).