DE69836138T2

DE69836138T2 - Verfahren und Vorrichtung in einem Fernmeldenetzwerk

Info

Publication number: DE69836138T2
Application number: DE69836138T
Authority: DE
Inventors: Robert Skog
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: AU732974B2; SE9702561L; US6545988B1; DE69836138D1; AU8251298A; CN1269106A; CN1175683C; WO1999001999A1; SE9702561D0; EP0993743B1; EP0993743A1; SE519638C2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Datenkommunikation zwischen zwei Endgeräten, die mit einem Datenkommunikationsnetz, wie zum Beispiel einem TCP/IP-Netzwerk, verbunden sind, und insbesondere die Herstellung von Verbindungen zwischen einem ersten und einem zweiten Endgerät, wenn mindestens das zweite Endgerät ein mobiles Endgerät ist.
Allgemeiner Stand der Technik
Der Begriff "mobiles Endgerät" meint im Sinne des vorliegenden Textes jede Art von Endgerät, das zur Datenkommunikation verwendet wird und mit einem Mobilfunknetz, wie zum Beispiel einem GSM-Netzwerk, verbunden ist. Das Endgerät kann ein Mobiltelefon sein, das an einen Computer, wie zum Beispiel einen Personalcomputer, oder einen tragbaren Computer, der eine Telefoneinheit und/oder ein Modem umfasst, angeschlossen werden kann.
Das Herstellen einer Verbindung für eine Datenkommunikation zwischen einem festen Endgerät in einem Datennetzwerk, wie zum Beispiel einem TCP/IP-Netzwerk, und einem mobilen Endgerät, das mit dem Datennetzwerk über ein Mobilfunknetz verbunden ist, oder zwischen zwei mobilen Endgeräten über das Datennetzwerk kann nicht auf die herkömmliche Art durch Anrufen des mobilen Endgerätes erfolgen.
Um eine Datenkommunikationsverbindung zwischen zwei Computern herzustellen, muss der Computer, der die Verbindung initiiert, die Adresse des anderen Computers kennen. Wenn einer der Computer ein mobiles Endgerät ist, so ist die Adresse dieses Computers nicht bekannt, weil sich ein mobiles Endgerät zwischen verschiedenen Mobilfunkvermittlungen (Mobile Switching Centres – MSCs) und/oder Basisstationssteuerungen (Base Station Controllers - BSCs) frei bewegen kann.
Des Weiteren muss das mobile Endgerät, das den Anruf empfängt, in der Lage sein zu detektieren, dass die angeforderte Verbindung eine Datenverbindung und keine gewöhnliche Sprachverbindung ist.
Es ist eine Lösung zum Senden eines Telefax' oder von Daten zu einem Mobiltelefon bekannt, wobei ein Telefon anhand einer anderen Nummer als seiner gewöhnlichen Telefonnummer identifiziert wird, wenn zum Beispiel ein Telefax an das Telefon gesendet werden soll. Das Telefon speichert dann die ankommenden Daten, die an ein Faxgerät weitergeleitet werden können, um als ein Telefax ausgedruckt zu werden, oder an einen Personalcomputer (PC) oder dergleichen weitergeleitet werden können.
Die schwedische Patentschrift SE 503752 beschreibt eine Vorrichtung zum Empfangen elektronischer Post in einem Mobiltelefon. Ein X.9-Router ist mit einer Speichervorrichtung zum Empfangen und Speichern elektronischer Post in Kombination mit einer Kurzmitteilungsdienst (Short Message Service – SMS)-Nachricht und einem Agenten verbunden, worin Steuerinformationen enthalten sind, die in einem Mobiltelefon umorganisiert werden. Die Speichervorrichtung ist mit einem Gateway verbunden, der über einen Router mit einer Mobiltelefonvermittlung verbunden ist. Der Gateway leitet elektronische Nachrichten an eine Mobilstationseinheit weiter, die sie dem Mobiltelefon zuleitet. Das Mobiltelefon kann mit einem Personalcomputer verbunden sein, um Daten in beide Richtungen zu senden.
Die oben erwähnte Patentschrift offenbart aber lediglich ein System, in dem SMS verwendet wird, um E-Mail an einen Mobilfunknutzer zu senden. Weitere Arten von Datenverbindungen werden nicht in Betracht gezogen.
Die europäische Patentanmeldung 0 696 152 A2 offenbart ein Mobilfunksystem zum Übertragen von Sprache und Daten zwischen zwei mobilen Endgeräten. Der anrufende Teilnehmer verbindet sich mit einer Brückeneinheit in dem Netzwerk, die ihrerseits die Herstellung der Verbindung handhabt. Eine solche Brückeneinheit ist eine recht komplexe Einheit, und es wäre vorteilhaft, wenn Verbindungen der genannten Art ohne eine Brückeneinheit gehandhabt werden könnten.
WO 9 508 900, A1, und EP 642 284, A2 beschreiben Lösungen zum Verbinden mit einem Mobilfunksystem über ein Datennetzwerk mit Hilfe eines Verbindungscomputers. In diesen beiden Dokumenten muss eine virtuelle Verbindung zu einem Agenten hergestellt werden, bevor die Verbindung zum Datennetzwerk hergestellt wird. Wenn Informationen bezüglich des mobilen Endgerätes zu übertragen sind, so verlangt der Agent eine erneute Verbindung des mobilen Endgerätes mittels einer SMS-Nachricht.
Kurzdarstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung einer Datenkommunikationsverbindung von einem beliebigen Endgerät, das mit einem Datennetzwerk, wie zum Beispiel einem TCP/IP-Netzwerk, verbunden ist, zu einem mobilen Endgerät, das über ein Mobilfunknetz mit dem Datennetzwerk verbunden ist, zu ermöglichen, ohne dass zusätzliche Einheiten, wie zum Beispiel Brücken, benötigt werden und ohne dass eine virtuelle Verbindung in dem Netzwerk aufgebaut werden muss.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung einer E-Mail-Verbindung zwischen Endgeräten, die mit dem Internet verbunden sind, zu ermöglichen, wobei mindestens eines der Endgeräte ein mobiles Endgerät ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung einer Datenkommunikationsverbindung von einem mobilen Endgerät, das mit einem IP-Netzwerk verbunden ist, zu einem anderen mobilen Endgerät, das mit einem IP-Netzwerk verbunden ist, zu ermöglichen.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch ein Verfahren nach den angehängten Ansprüchen 1–5 erfüllt.
Die Erfindung bietet die folgenden Vorteile:
Sie ermöglicht die Herstellung einer Datenkommunikationsverbindung von einem beliebigen Endgerät, einschließlich mobilen Endgeräten, zu einem mobilen Endgerät.
Man braucht unabhängig von der Art der gewünschten Verbindung nur eine einzige Nummer zu dem mobilen Endgerät.
Sie ermöglicht die Übertragung einer beliebigen Art und einer beliebigen Menge von Daten.
Es ist ein Dialog zwischen zwei Endgeräten, die Text austauschen, möglich.
Sie könnte als ein Benachrichtigungsmedium verwendet werden. Zum Beispiel könnte sich das mobile Endgerät automatisch mit dem E-Mail-Server verbinden und eventuelle ankommende E-Mails abrufen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch zwei Computer, die mit dem Internet verbunden sind, von denen einer ein mobiles Endgerät ist.
2 zeigt die Prinzipien des Roaming gemäß der Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm der Maßnahmen, die ergriffen werden, wenn eine Verbindung gemäß der Erfindung aufgebaut werden soll.
4 zeigt die Prinzipien zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei mobilen Endgeräten über ein IP-Netzwerk gemäß der Erfindung.
5 ist ein Flussdiagramm der Maßnahmen, die ergriffen werden, wenn eine Verbindung zwischen zwei Mobileinheiten über ein Verbindungsmittel gemäß der Erfindung aufgebaut werden soll.
6 zeigt das Prinzip zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem ersten Endgerät und einem mobilen zweiten Endgerät über ein Verbindungsmittel gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Die Lehren der Erfindung können in jeder beliebigen Art von Datenkommunikationsnetz angewendet werden, das die Verbindung von mobilen Endgeräten gestattet. Heute basieren solche Netzwerke in der Regel auf dem TCP/IP-Protokoll. Ein solches Netzwerk, das heute in üblichem Gebrauch ist, ist das Internet. In diesem Dokument wird darum das Netzwerk der Einfachheit halber als das Internet bezeichnet. Das ist jedoch nicht als eine Beschränkung des Geltungsbereichs der Erfindung zu verstehen.
1 zeigt einen ersten Computer 1, der mit dem Internet 3 verbunden ist. Die Verbindung kann auf jede einschlägig bekannte Weise erfolgen, zum Beispiel über ein Modem oder über eine Mietleitung.
Ein zweiter Computer 5, der ein mobiles Endgerät ist, ist mit einer Mobilfunkvermittlung (Mobile Switching Centre – MSC) 7 über ein Basisstationssystem (Base Station System – BSS) (nicht gezeigt) verbunden. Die MSC 7 handhabt die Vermittlungsfunktionen in dem Mobilnetz. Eine Besucherdatei (Visitor Location Register – VLR) ist in diesem Beispiel als Teil der MSC implementiert, kann aber ebenso gut eine separate Einheit sein, die mit der MSC 7 verbunden ist. Die VLR speichert Informationen über alle mobilen Endgeräte, die sich momentan in dem Versorgungsgebiet der entsprechenden MSC befinden.
Das Mobilnetz umfasst eine Heimatdatei (Home Location Register – HLR) 9, die Kundendaten über alle Teilnehmer in dem Netzwerk umfasst.
Die MSC 7 ist mit einer Verbindungseinheit, oder einem Gateway, 11 verbunden, der die Schnittstelle zwischen dem GSM-Netzwerk und anderen Netzwerken darstellt. In diesem Beispiel ist der Gateway seinerseits mit dem Internet über einen Router 15 verbunden. Wie dem Fachmann einleuchtet, sind auch andere Konfigurationen möglich.
Die HLR 9 kann mit dem Internet 3 direkt oder über eine Verbindungseinheit 17 verbunden sein. Die Verbindungseinheit 17 fungiert als ein Gateway zwischen dem verwendeten Datenkommunikationsprotokoll und dem verwendeten Mobiltelefonieprotokoll und leitet Adressanforderungen aus dem Internet an die HLR 9 weiter. Die Gatewayfunktionalität, die sich in der Verbindungseinheit findet, kann statt dessen auch in die HLR integriert werden.
2 zeigt die Situation, wenn ein Computer 101, der mit einem Datennetzwerk 103, wie zum Beispiel dem Internet, verbunden ist, versucht, ein mobiles Endgerät 105 in einem Mobilnetz, das mit dem Datennetzwerk 103 verbunden ist, zu erreichen. Das Mobilnetz umfasst zwei MSCs 107, 107' und eine HLR 117, wie in Verbindung mit 1 beschrieben, die mit beiden MSCs 107, 107' verbunden ist. In diesem Beispiel umfasst die HLR die Gatewayfunktionalität, die sich in der Verbindungseinheit 17 von 1 findet. Jede MSC 107, 107' ist mit dem Datennetzwerk 103 über einen Gateway 111 bzw. 111' verbunden. Die Verbindung kann auch andere Einheiten umfassen, wie sie zum Beispiel in 1 gezeigt sind.
Das mobile Endgerät 105 kann über eine BSS 119 mit einer der MSCs 107 verbunden sein. Informationen über das mobile Endgerät werden dann in einer VLR 121 gespeichert, die mit der MSC 107 verbunden ist. Wenn das mobile Endgerät 105 in das Versorgungsgebiet der anderen MSC 107' wandert, so fordert eine VLR 121', die mit der anderen MSC 107' verbunden ist, Daten über das mobile Endgerät von der HLR 117 an und speichert diese.
3 ist ein Flussdiagramm der Maßnahmen, die ergriffen werden, wenn der erste Computer 1 von 1 eine Verbindung zu dem mobilen Endgerät 5 herstellen möchte.
Schritt S31: Es wird eine Verbindungsanforderung von dem Computer 1 zu der Verbindungseinheit 17 gesandt.
Schritt S32: Die Verbindungseinheit 17 sendet eine Paging-Nachricht, die für das mobile Endgerät 5 gedacht ist, zu der HLR 9. Die Daten in der Paging-Nachricht sind ein Code, der das mobile Endgerät 5 auffordert, einen Datenkommunikationsruf zu dem Computer 1 zu initiieren. Die Paging-Nachricht umfasst die Adresse des Computers 1, mit dem sich das mobile Endgerät 5 verbinden soll.
Schritt S33: Die HLR 9 sendet die Paging-Nachricht zu der MSC 7.
Schritt S34: Das mobile Endgerät 5 empfängt die Paging-Nachricht und handelt entsprechend den Daten, die sich in der Nachricht befinden. Wenn zum Beispiel das mobile Endgerät 5 in der Lage ist, Daten zu empfangen, so kann es automatisch eine Datenverbindung zu dem Computer 1 initiieren. Wenn das mobile Endgerät 5 nicht in der Lage ist, Daten zu empfangen, wenn es zum Beispiel ein Mobiltelefon ist, das momentan nicht mit einem Computer verbunden ist, so kann eine Nachricht auf dem Anzeigefeld des Mobiltelefons angezeigt werden, dass ein Datenanruf empfangen wurde.
Schritt S35: Das mobile Endgerät 5 initiiert einen Datenkommunikationsruf, der seinen Ursprung in dem mobilen Endgerät 5 hat, unter Verwendung der Host-Adresse, die in der Paging-Nachricht vorgefunden wird, bei der es sich um die Adresse des ersten Computers 1 handelt. Der Ruf kann automatisch initiiert werden, wenn die geeignete Software vorhanden ist, oder kann manuell durch den Benutzer initiiert werden.
Schritt S36: Die Verbindung wird in einer auf dem Gebiet der Datenkommunikation üblichen Weise zwischen zwei Endgeräten aufgebaut.
Die zwei Schritte S31 und S32 könnten auch durch einen einzigen Schritt ersetzt werden, in dem die Verbindungsanforderung direkt an die HLR 9 gesendet wird, je nachdem, wo die API für die Verbindungsanforderung implementiert ist.
In dem GSM-System kann die Paging-Nachricht gemäß dem MAP USSD (USSD = Unstructured Supplementary Services Data)-Protokoll oder gemäß den GPRS-Protokollen gesendet werden. Die GPRS-Protokolle sind eine Gruppe von Protokollen, die derzeit entwickelt werden, um einen Routing-Weg für die Paketübertragung zu einem mobilen Endgerät in einem GSM-Netzwerk anzubieten.
Es bedarf keiner speziellen Software in dem mobilen Endgerät, um die Informationen zu empfangen, die in der Paging-Nachricht enthalten sind, und sie anzuzeigen. Software, die mobile Endgeräte, wie zum Beispiel Telefone, mit Computern verbindet, ist ebenfalls allgemein bekannt. Die Funktion zum automatischen Verbinden mit einem Computer zum Herstellen der Verbindung muss, falls gewünscht, als ein Software-Module in dem mobilen Endgerät implementiert werden.
Wenn eine Fehlermeldung (zum Beispiel "KeinTeilnehmer") von der MAP USSD-Anforderung kommend empfangen wird, so wird dieser Fehler als ein Ergebnis der Verbindungsanforderung zurückgemeldet. Auf diese Weise wird das erste Endgerät darüber informiert, dass es nicht möglich ist, eine Datenkommunikationsverbindung zu dem mobilen Endgerät herzustellen.
4 zeigt die Prinzipien für die Herstellung einer Datenkommunikationsverbindung zwischen zwei mobilen Endgeräten 205 und 205' über ein IP-Netzwerk 203 mit Hilfe eines Verbindungsmittels 201'. In diesem Beispiel ist das Verbindungsmittel 201 ein Personalcomputer (PC), der die Funktionen umfasst, die benötigt werden, um andere Einheiten bei der Herstellung von Datenverbindungen zu unterstützen. Statt dessen können die Funktionen auch in der HLR 217 oder in der in 1 gezeigten Verbindungseinheit 17 implementiert werden, wie in Verbindung mit 6 besprochen.
Die mobilen Endgeräte sind mit einem Mobilnetz in der gleichen Weise wie zuvor verbunden. Das Netzwerk umfasst zwei MSCs, 207 und 207', von denen jede mit dem IP-Netzwerk über einen Gateway, 211 bzw. 211', verbunden ist. Wie in 1 ist die VLR-Funktionalität als Teil der MSCs 207, 207' implementiert. Eine BSS 219, 219' ist mit jeder MSC 207 bzw. 207' verbunden. Die BSSs 219, 219' stellen die Verbindungen zu den mobilen Endgeräten 205 bzw. 205' bereit.
Wenn ein mobiles Endgerät 205 das andere mobile Endgerät 205' ruft, so wird eine gewöhnliche Sprachverbindung aufgebaut. Eine Verbindung zur Datenkommunikation kann gemäß der in 5 gezeigten Verfahrensweise aufgebaut werden. Die entstehende Verbindung ist durch die Strichlinie in 4 gezeigt. Ein Computer 221, der selbst nicht in der Lage ist, Datenverbindungen gemäß der Erfindung herzustellen, kann sich des Verbindungsmittels 201 bedienen, um solche Verbindungen in der gleichen Weise herzustellen.
5 zeigt die Maßnahmen, die ergriffen werden, wenn eine Datenverbindung zwischen einem ersten mobilen Endgerät 205 und einem zweiten mobilen Endgerät 205' über ein Verbindungsmittel 201 hergestellt wird.
Schritt S51: Das erste mobile Endgerät 205 stellt eine Verbindung zu dem Verbindungsmittel 201 her.
Schritt S52: Das Verbindungsmittel 201 sendet eine Paging-Nachricht über die HLR 217 zu dem zweiten mobilen Endgerät 205' aus. Die Paging-Nachricht umfasst die Adresse des Verbindungsmittels 201.
Schritt S53: Das zweite mobile Endgerät 205' verbindet sich mit dem Verbindungsmittel 201 automatisch oder durch vom Benutzer ausgeführte Aktionen.
Schritt S54: Die Verbindungen von dem ersten mobilen Endgerät 205 zu dem Verbindungsmittel 201 und die Verbindung von dem zweiten mobilen Endgerät 205' zu dem Verbindungsmittel 201 werden hergestellt, um eine Verbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 205 und dem zweiten mobilen Endgerät 205' herzustellen.
Die gleiche Vorgehensweise kann auch für ein erstes Endgerät verwendet werden, das kein mobiles Endgerät ist. Für den Fachmann ist klar, wie die Implementierung in diesem Fall vorzunehmen ist.
6 zeigt – mit einer Strichlinie – eine Verbindung zwischen einem Computer 301, der mit dem IP-Netzwerk 303 verbunden ist, und einem mobilen Endgerät 305 gemäß der Erfindung. Das Mobilnetz umfasst MSCs 307, 307', von denen jede über einen Gateway, 311 bzw. 311', mit dem IP-Netzwerk verbunden ist, und eine HLR 317. BSSs 319, 319' stellen die Verbindungen zu den mobilen Endgeräten 305 bereit. Die Funktionalität des Verbindungsmittels ist in der HLR 317 implementiert, die deshalb an der Verbindung beteiligt ist. Wenn die Funktionalität des Verbindungsmittels in einem separaten Knoten implementiert ist, wie zum Beispiel die Verbindungseinheit 17 in 1, so könnte die Funktionalität des Verbindungsmittels auch in der Verbindungseinheit implementiert sein.
Der Computer 301 kann ein beliebiger Computer sein, der eine Adresse in dem Datennetzwerk hat. Das heißt, ein mobiles Endgerät könnte in dieser Weise verwendet werden, sofern es vorübergehend in das Datennetzwerk eingeloggt ist und somit eine temporäre Adresse in dem Datennetzwerk hat, wie zum Beispiel eine IP-Adresse in einem TCP/IP-Netzwerk.
Die obige Besprechung basiert zu einem gewissen Teil auf den GSM-Protokollen. Für den Fachmann dürfte klar sein, wie die Lehren der Erfindung in anderen Arten von Mobilfunknetzen zu implementieren sind. Die Erfindung ist darum nicht auf GSM-Netzwerke beschränkt.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Datenkommunikationsverbindung zwischen einem ersten Endgerät (1; 101), das mit einem Datenkommunikationsnetz (3; 103) verbunden ist, und einem zweiten Endgerät (5; 105), das über ein Mobiltelekommunikationsnetz und einen ersten Gateway (11) mit demselben Datenkommunikationsnetz (3; 103) verbunden ist, – Senden einer Verbindungsanforderung von dem ersten Endgerät (1; 101) über einen zweiten Gateway (17) zu einem Knoten (9, 17; 117) in dem Mobiltelekommunikationsnetz; – Senden eines Signals von dem Knoten (9, 17; 117), welches das zweite Endgerät (5; 105) auffordert, eine Verbindung zu dem ersten Endgerät (1; 101) herzustellen, wobei dieses Signal die Adresse des ersten Endgerätes umfasst; gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Initiieren der Verbindung zwischen dem zweiten Endgerät (5; 105) und dem ersten Endgerät (1; 101), mit dem zweiten Endgerät als Absender; – Herstellen der Verbindung zwischen dem zweiten Endgerät (5; 105) und dem ersten Endgerät (1; 101) über den ersten Gateway (11), der das Mobilnetz mit dem Datennetz (3; 103) verbindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenkommunikationsnetz (3; 103; 203; 303) ein TCP/IP-Netz ist, in dem eine Anzahl von Teilnetzen zu einem Gesamtnetz, wie beispielsweise dem Internet, verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass MAP USSD-Zeichengabe gemäß dem GSM-Protokoll für das Verbindungsanforderungssignal von dem Knoten (9, 17; 117) oder dem Verbindungsmittel (9, 17; 117) zu dem zweiten Endgerät (205'; 305) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die GPRS-Protokolle für das Verbindungsanforderungssignal von dem Knoten (9, 17) oder dem Verbindungsmittel (9, 17; 201; 317) zu dem zweiten Endgerät (205'; 305) verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endgerät (205) ebenfalls ein mobiles Endgerät ist, das über ein Mobiltelekommunikationsnetz mit dem Datennetz (203) verbunden ist.