Verfahren zum Betreiben eines mobilen Kommunikationssystems und entsprechendes mobiles Kommunikationssystem Method for operating a mobile communication system and corresponding mobile communication system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mobilenThe invention relates to a method for operating a mobile
Kommunikationssystems, welches eine Vielzahl von Funkzellen und mindestens ein mobiles Kommunikationsendgerät mit Teilnehmeridentifikationsmodul umfasst, in Abhängigkeit vom Aufenthaltsort des Kommunikationsendgeräts. Die Erfindung betrifft auch ein mobiles Kommunikationssystem zur Durchführung des Verfahrens.Communication system, which comprises a plurality of radio cells and at least one mobile communication terminal with subscriber identification module, depending on the location of the communication terminal. The invention also relates to a mobile communication system for carrying out the method.
Im Mobilfunk ist es bekannt, den Mobilfunkteilnehmern ein individuelles Teilnehmergebiet, die sogenannte Heimatzone („Homezone"), zuzuordnen. Die Heimatzone entspricht einem definierten geographischen Gebiet, meist die engere Umgebung um den Wohnort des Mobilfunkteilnehmers, in welchem der Teilnehmer zu besonders günstigen Konditionen telefonieren kann. Dabei ist es vorgesehen, dem Teilnehmer den Aufenthalt innerhalb der Heimatzone auf dem Kommunikationsendgerät anzuzeigen, beispielweise in Form eines Heimatzonen-Symbols. Wird dieses Heimatzonen-Symbol am Endgerät angezeigt, so weiß der Teilnehmer, dass er zu einem günstigeren Tarif telefonieren kann. Die bekannten Verfahren setzen auf geographische Daten, die über CBC (cell broadcast) ausgestrahlt, im Endgerät ausgewertet und mit der geographischen Position des Wohnortes des Teilnehmers verglichen werden. Es werden geographische Positionsdaten von Basisstationen (Funkfeststationen) des Mobilfunksystems ausgestrahlt. Diese Lösung ist technisch aufwändig, da im Endgerät eine Übereinstimmung der geographischen Position der Basisstation mit den Gebietsdaten der Heimatzone geprüft werden muss.In mobile communications, it is known to assign an individual subscriber area, the so-called home zone, to the mobile subscribers The home zone corresponds to a defined geographical area, usually the closer environment around the place of residence of the mobile subscriber in which the subscriber makes calls at particularly favorable conditions In this case, it is provided to indicate to the subscriber the stay within the home zone on the communication terminal, for example in the form of a home zone icon If this home zone icon is displayed on the terminal, the subscriber knows that he can make a call at a lower rate. The known methods rely on geographical data which are transmitted via CBC (cell broadcast), evaluated in the terminal and compared with the geographical position of the subscriber's place of residence Solution is technically complex because a match of the geographical position of the base station with the area data of the home zone must be checked in the terminal.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein mobiles Kommunikationssystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, das eine einfache und sichere Prüfung erlaubt, ob ein Kommunikationsendgerät sich in einem bestimmten
Teilnehmergebiet aufhält, wobei zutreffendenfalls entsprechende Aktionen initiiert werden sollen.It is an object of the invention to provide a mobile communication system and a method for its operation, which allows a simple and secure examination of whether a communication terminal is in a specific Participant area, where appropriate, appropriate actions to be initiated.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and an apparatus having the features of claim 13.
Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.Preferred embodiments and advantageous developments of the invention are disclosed in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird mindestens ein Teilnehmergebiet innerhalb eines durch das Mobilkommunikationssystem abgedeckten geographischen Gesamtgebietes festgelegt und diejenigen Funkzellen ermittelt, die zumindest teilweise innerhalb des Teilnehmergebietes liegen. Die Zellenidentifikationen der ermittelten Funkzellen werden an das Kommunikationsendgerät undAccording to the invention, at least one subscriber area is defined within a total geographical area covered by the mobile communication system, and those radio cells are determined which lie at least partially within the subscriber area. The cell identifications of the detected radio cells are sent to the communication terminal and
Teilnehmeridentifikationsmodul des Teilnehmers übermittelt und dort gespeichert. Es erfolgt nun ein Vergleich auf Übereinstimmung der Zellenidentifikationen der das Kommunikationsendgerät aktuell versorgenden Funkzellen mit den im Teilnehmeridentifikationsmodul gespeicherten Zellidentifikationen, wobei zutreffendenfalls in eine dem Teilnehmergebiet zugeordnete, spezielle Betriebsart gewechselt wird.Subscriber identification module of the subscriber transmitted and stored there. A comparison is now made as to whether the cell identifications of the radio cells currently serving the communication terminal are in agreement with the cell identifications stored in the subscriber identification module, if appropriate in a special operating mode assigned to the subscriber area.
Die Erfindung ermöglicht die Visualisierung des Aufenthaltes in frei definierbaren geographischen Arealen, auch bezeichnet als Teilnehmergebiete, eines mobilen Kommunikationsnetzes auf einem mobilen Endgerät ohne Verwendung des Cell Broadcast Dienstes. Es wird keine Aussendung von speziellen geographischen Standortdaten der Basisstationen benötigt, wie dies bei anderen bekannten Verfahren der Fall ist, z.B. Aussendung der geographischen Position der Basisstation über Cell Broadcast.
Weiterhin können mit der Erfindung ohne technischen Mehraufwand beliebig viele geographisch unterschiedliche Teilnehmergebiete definiert werden, da die Basisstationen nicht in einem zusammenhängenden Bereich liegen müssen. Dies ist mit der herkömmlichen Technik über Cell Broadcast und Aussendung von geographischen Koordinaten nur möglich, wenn der Programmcode (Applet) auf dem Endgerät bzw. dem Teilnehmeridentitätsmodul mehrere geographische Zonen unterstützt.The invention enables the visualization of the stay in freely definable geographical areas, also referred to as subscriber areas, a mobile communication network on a mobile terminal without using the cell broadcast service. No transmission of specific geographical location data of the base stations is required, as is the case with other known methods, eg transmission of the geographical position of the base station via cell broadcast. Furthermore, any number of geographically different subscriber areas can be defined with the invention without any additional technical effort, since the base stations do not have to be in a contiguous area. This is only possible with the conventional technology via cell broadcast and transmission of geographical coordinates if the program code (applet) on the terminal or the subscriber identity module supports several geographical zones.
Nachfolgend wird ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.Hereinafter, a simple embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Systems und dessen wichtigste Komponenten.FIG. 1 shows a block diagram of the system according to the invention and its most important components.
Figur 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt der Zellenstruktur eines zellularen Mobilkommunikationsnetzes mit zwei definierten Teilgebieten.FIG. 2 schematically shows a section of the cell structure of a cellular mobile communication network with two defined subareas.
Wie man in Figur 2 erkennt, umfasst ein zellulares Mobilkommunikationssystem eine Vielzahl von Funkzellen C1-C11. Jede Funkzelle C1-C11 wird von mindestens einer Basisstation (Funkfeststation) mit Funksignalen versorgt. Die Basisstationen sind durch einen schwarzen Punkt innerhalb jeder Funkzelle dargestellt.As seen in Figure 2, a cellular mobile communication system comprises a plurality of radio cells C1-C11. Each radio cell C1-C11 is supplied with radio signals by at least one base station (radio base station). The base stations are represented by a black dot within each radio cell.
Die erfinderische Lösung besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: 1. Vorausberechnung der benötigten geographischen Daten:The inventive solution consists essentially of two parts: 1. Pre-calculation of the required geographic data:
Pro Teilnehmer erfolgt eine Vorausberechnung geographischer Lokationen, d.h. welches Endgerät soll in welchem Zellenbereich eine geographische Visualisierung anzeigen. Die Zellenbereiche müssen nicht zusammenhängend sein.
2. Visualisierung am Kommunikationsendgerät:Each participant is precalculated geographic locations, ie which terminal is to display in which cell area a geographical visualization. The cell areas do not have to be contiguous. 2. Visualization at the communication terminal:
Der Aufenthalt des Kommunikationsendgerät in einem definierten Teilnehmergebiet wird geprüft und dem Teilnehmer angezeigt.The residence of the communication terminal in a defined subscriber area is checked and displayed to the subscriber.
1. Berechnung der geographischen Daten1. Calculation of geographic data
Mit Bezug auf Figur 1 , erfolgen die notwendigen geographischen Berechnungen offline in einem Netzelement 1 des Kommunikationssystems. Jeder Mobilfunkteilnehmer kann persönliche Teilnehmergebiete definieren, in denen er zu besonderen Konditionen kommunizieren kann bzw. besondere Kommunikationsdienste in Anspruch nehmen kann. Ein solches Teilnehmergebiet soll beispielsweise in der Umgebung des Wohnortes eines Teilnehmers eingerichtet werden. Mit Bezug auf Figur 2 sei der Wohnort eines Teilnehmers definiert durch den geographischen Punkt P1. Das zugeordnete Teilgebiet wird nun vomWith reference to Figure 1, the necessary geographic calculations are made offline in a network element 1 of the communication system. Each mobile subscriber can define personal subscriber areas in which he can communicate on special terms or use special communication services. Such a subscriber area is to be set up, for example, in the vicinity of the residence of a subscriber. With reference to Figure 2, the location of a subscriber is defined by the geographical point P1. The assigned subdomain is now from
Netzbetreiber als Kreisfläche mit dem Mittelpunkt P1 und einem vorgegebenen Radius r1 definiert. Im Netzelement 1 werden nun anhand von Netzwerkplanungskarten relevante Mobilfunkzellen für das gewünschte Teilnehmergebiet identifiziert, das heißt diejenigen Funkzellen, die zumindest teilweise in der Kreisfläche P1 , r1 liegen. Im dargestellten Beispiel sind das die Funkzellen C2, C4 und C5. Es werden nun die dazugehörigen Zellidentifikationen (cell IDs) CID2, CID4 und CID5 ermittelt. Das für den Teilnehmer ermittelte Teilnehmergebiet, definiert durch die Funkzellen C2, C4 und C5 mit den Zellenidentifikationen CID2, CID4 und CID5, wird zusammen mit anderen Teilnehmerdaten in einer Datenbank 2 gespeichert. Die ermittelten Zellenidentifikationen CID2, CID4 und CID5 werden dann über das Basisstationssubsystem 3 (BSS) des mobilen Kommunikationsnetzes über die Luftschnittstelle (OTA: over the air) auf das Kommunikationsendgerät 4 und das Teilnehmeridentifikationsmodul 5 (SIM-Karte) des Teilnehmers übertragen und dort gespeichert.
Die Datenbank 2 enthält Daten von allen Teilnehmern, für die ein Teilnehmergebiet eingerichtet wurde, die zugehörigen Zellenidentifikationen und eine Information, ob der Download zu der SIM-Karte 5 des Teilnehmers erfolgreich war.Network operator defined as a circular area with the center P1 and a given radius r1. In the network element 1 relevant mobile radio cells for the desired subscriber area are now identified on the basis of network planning maps, that is to say those radio cells which lie at least partially in the circular area P1, r1. In the example shown, these are the radio cells C2, C4 and C5. The corresponding cell identifications (cell IDs) CID2, CID4 and CID5 are now determined. The subscriber field determined by the radio cells C2, C4 and C5 with the cell identifications CID2, CID4 and CID5 is stored in a database 2 together with other subscriber data. The determined cell identifications CID2, CID4 and CID5 are then transmitted via the base station subsystem 3 (BSS) of the mobile communication network via the air interface (OTA: over the air) to the communication terminal 4 and subscriber identification module 5 (SIM card) of the subscriber and stored there. The database 2 contains data from all subscribers for whom a subscriber area has been set up, the associated cell identifications and information as to whether the download to the SIM card 5 of the subscriber was successful.
Die Übertragung der Zellenidentifikationen kann wiederholt werden, falls das Kommunikationsendgerät 4 bzw. die SIM-Karte 5 vorübergehend nicht erreicht werden kann. Das Basisstationssubsystem 3 bekommt von der SIM-Karte 5 eine Rückmeldung, wenn der Download erfolgreich war, die an das Netzelement 1 übermittelt wird.The transmission of the cell identifications can be repeated if the communication terminal 4 or the SIM card 5 can not be reached temporarily. The base station subsystem 3 receives a response from the SIM card 5 if the download was successful, which is transmitted to the network element 1.
Bevor der Dienst genutzt werden kann, ist einmalig pro Teilnehmer ein Download einer SIM-Applikation zur Darstellung von geographischen Informationen notwendig. Diese Applikation wird als ausführbarer Programmcode vom Netzelement 1 über das Basisstationssubsystem 3 an das Kommunikationsendgerät 4 und die SIM-Karte 5 übertragen und dort ausgeführt.Before the service can be used, a download of a SIM application for displaying geographical information is required once per subscriber. This application is transmitted as executable program code from the network element 1 via the base station subsystem 3 to the communication terminal 4 and the SIM card 5 and executed there.
2. Visualisierung2. Visualization
Auf der SIM-Karte 5 überprüft die SIM-Applikation permanent, in welcher Funkzelle sich das Endgerät 4 augenblicklich aufhält. In bekannter Weise sendet jede Basisstation in der von ihr versorgten Funkzelle permanent eine eindeutige Zellenidentifikation aus, die von Kommunikationsendgerät 4 empfangen und ausgewertet werden kann. Die SIM-Karte 5 überprüft nun, ob die Zellenidentifikation der aktuellen Funkzelle, beispielsweise Funkzelle C2 mit CID2, mit einer der gespeicherten, dem Teilnehmergebiet zugeordnetenOn the SIM card 5, the SIM application constantly checks in which radio cell the terminal 4 is currently located. In a known manner, each base station in the radio cell supplied by it permanently transmits a unique cell identification, which can be received and evaluated by communication terminal 4. The SIM card 5 now checks whether the cell identification of the current radio cell, for example radio cell C2 with CID2, with one of the stored associated with the subscriber area
Zellenidentifikationen CID2, CID4, CID5 übereinstimmt. Bei Übereinstimmung erfolgt eine Visualisierung in Form eines Symbols 6 und/oder eines Textes 7 auf dem Display des Kommunikationsendgeräts 4 (Figur 2). Der Teilnehmer wird somit darüber informiert, dass er sich in seinem persönlichen Teilnehmergebiet aufhält. Zusätzlich oder alternativ zur Visualisierung kann auch ein akustisches Signal 8 an den Teilnehmer ausgegeben werden.
Das SIM-Applikation überprüft sowohl bei jedem Einbuchen des Kommunikationsendgeräts im Kommunikationsnetz als auch bei jeder Änderung des Aufenthaltsortes des Kommunikationsendgeräts 4 die aktuellen Zellenidentifikationen, in denen das Endgerät momentan eingebucht ist, mit den auf der SIM-Karte 5 gespeicherten Zellenidentifikationen. Stimmen diese überein, beginnt die Visualisierung. Stimmen sie nicht mehr überein, endet die Visualisierung (im Beispiel: in den Zellen C2, C4, C5 leuchtet das Symbol, in allen anderen Zellen ist es ausgeschaltet).Cell identifications CID2, CID4, CID5 matches. If there is a match, visualization takes place in the form of a symbol 6 and / or a text 7 on the display of the communication terminal 4 (FIG. 2). The participant is thus informed that he is in his personal area of participation. In addition or as an alternative to the visualization, an acoustic signal 8 can also be output to the subscriber. The SIM application checks both at each login of the communication terminal in the communication network as well as every change of the location of the communication terminal 4, the current cell IDs in which the terminal is currently logged, with the cell IDs stored on the SIM card 5. If these match, the visualization begins. If they no longer match, the visualization ends (in the example: the symbol lights up in cells C2, C4, C5, in all other cells it is switched off).
Erfindungsgemäß können pro Teilnehmer nicht nur ein Teilnehmerbereich sondern mehrere Teilnehmerbereiche definiert werden. In Figur 2 ist ein weiterer Teilnehmerbereich P2, r2 dargestellt, der der Funkzelle C11 mit der Zellenidentifikation CID11 zugeordnet ist.According to the invention, not only one subscriber area but several subscriber areas can be defined per subscriber. FIG. 2 shows a further subscriber area P2, r2, which is assigned to the radio cell C11 with the cell identification CID11.
Alle verwendeten Funktionen sind Standard SIM-Toolkit Funktionen, so dass am Kommunikationengerät oder der SIM-Karte keine technischen Änderungen vorgenommen werden müssen.
All functions used are standard SIM toolkit functions, so that no technical changes have to be made to the communication device or the SIM card.