WO2003017706A1 - Predictive reconfiguration of mobile telephony terminals comprising configurable transceivers, using local information, route data and information on the spatial coverage of mobile telephony networks - Google Patents

Predictive reconfiguration of mobile telephony terminals comprising configurable transceivers, using local information, route data and information on the spatial coverage of mobile telephony networks Download PDF

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WO2003017706A1
WO2003017706A1 PCT/DE2002/002741 DE0202741W WO03017706A1 WO 2003017706 A1 WO2003017706 A1 WO 2003017706A1 DE 0202741 W DE0202741 W DE 0202741W WO 03017706 A1 WO03017706 A1 WO 03017706A1
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mobile radio
radio terminal
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reconfiguration
route
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Christoph Niedermeier
Reiner Schmid
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the invention relates to a method for predictive reconfiguration of mobile radio terminals with configurable transceivers and a corresponding mobile radio terminal, in each case using location information, route data and information about the spatial catchment area of mobile radio networks.
  • the present invention relates above all to the field of “software-defined radio” (SDR).
  • SDR terminals have a radio transceiver that can be configured by software, which allows the use of a wide variety of wireless access technologies (so-called radio access technology, RAT)
  • RAT wireless access technology
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • TDD Time Division Duplex
  • FDD Frequency Division Duplex
  • GSM Global System for mobile Communication
  • the form of communication used in an SDR can be changed (hereinafter this process is called reconfiguration).
  • the new configuring software can either already be present on the terminal or is transmitted via the radio connection, stored in the terminal and used as new configuring software in a second step.
  • the transfer and storage of the configuration software is referred to below as software download.
  • a wireless access technology RAT for transmission can additionally require the selection of further variables, the entirety of which defines a communication channel. Together with the configured RAT, this is referred to as 'mode' in the following description.
  • a possible method for avoiding an interruption or termination of the transmission is based on a periodic measurement of the quality of the radio connection. From the data obtained in this way and their temporal behavior, it is judged whether the SDR is on the edge of the catchment area of a mobile radio network. If this case has been determined, a new mode is selected according to certain criteria and, if necessary, a software download is carried out.
  • This procedure selects a new mode taking into account the current local conditions, but does not make it possible to choose the new mode in such a way that it is optimal for the further journey, i.e. taking into account expected future positions.
  • the software download and negotiations with the network infrastructure regarding quality of service cannot be carried out with foresight. Therefore, in the event of a fault in the communication connection (eg due to the occurrence of a wireless hole), it is also not possible to make predictions as to which configuration software is required after crossing the wireless hole, and this even before the old connection fails using a software download for the end device provide. The location of the re-establishment of the radio connection cannot be determined either.
  • the object of the present invention is therefore a way of avoiding an interruption or termination to create the transmission that allows a new mode to be selected in such a way that it is optimal taking into account expected future positions.
  • this object is achieved by a method for the reconfiguration of a mobile radio terminal with a configurable transceiver using a) location information and / or b) route information and / or c) information about the spatial catchment area and the
  • a location and an expected point in time are determined from which there is no longer a radio connection and from which a new radio connection can be established, whereby - if For the establishment of the new radio connection, suitable software sections and / or configuration data must be transmitted to the mobile radio terminal for its reconfiguration with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed.
  • the present invention thus makes it possible to achieve the goal of an uninterrupted mode change by means of predictive reconfiguration, possibly combined with the downloading of configuration parameters or software (software download). If there are no usable modes for certain areas, firstly it can be determined from which location it is possible to re-establish the radio connection, and secondly appropriate preparations can be made. In addition, in both cases the choice of the new mode can be made in such a way that it is optimal with regard to the further travel route and any further reconfigurations that may be necessary at a later time.
  • Location information advantageously includes a) the current position and the current speed of movement of the mobile radio terminal.
  • the current position and the current movement speed of the mobile radio terminal are determined using an active or passive satellite-based positioning system such as the Global Positioning Systems (GPS).
  • GPS Global Positioning Systems
  • the current position and the current speed of movement of the mobile radio terminal can be determined using triangulation methods.
  • Route information advantageously includes b) expected future geographical locations of the mobile radio terminal and the expected time course.
  • Such route data are preferably determined using a route planning system, in particular using a navigation system of an automobile or another means of transport.
  • the server on request can be contacted via radio link and transmits current information c).
  • reconfiguration times are also minimized in that software sections and / or configuration data required, in particular frequently required, are kept on the mobile radio terminal.
  • the object of the invention is also achieved by a corresponding mobile radio terminal with a configurable transceiver, which uses a processing unit for at least temporary communication with
  • a location information system that delivers device-specific location information, and / or
  • - a route planning system that provides device-specific route information, and / or
  • a geographical information system which provides information about the spatial catchment area and the availability of mobile radio networks has such a mobile radio network, with this processing unit using at least part of the information mentioned above
  • Suitable communication channels and / or suitable access technologies can be determined in the course of the further expected route of the mobile radio terminal and
  • a determined communication channel and / or a determined access technology with the smallest changes of communication channel and / or access technology required in the further expected route of the mobile radio device can be selected and if necessary
  • Receiving suitable software sections and / or configuration data from a mobile radio network can be initiated and the mobile radio terminal can be reconfigured with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed.
  • PDAs personal digital assistants
  • a geographic information system as described above is created, which are in at least temporary communication via at least one mobile radio network.
  • the method of the present invention is based on the use of information about the current position of the terminal, information about the travel route and information about the coverage of mobile radio networks. This enables the forward-looking implementation of software downloads and forward-looking negotiations about the quality of services. With the aid of the method presented, such actions can even be carried out with regard to mobile radio networks with which there is currently no radio connection.
  • the advantages of the process include in the following aspects:
  • the end device ends in a state in which the connection to the old mobile radio network no longer exists and the connection to a new mobile radio network cannot be established in the medium term, since this one Software download required. This situation arises if the connection to the old mobile radio network is broken off before or during a download of the reconfiguration software for the new mobile radio network.
  • the terminal can only reestablish a radio connection if it comes into the catchment area of a mobile radio network known to it.
  • Cellular networks for which configuration data and software are present on the terminal or are accessible via a bootstrapping mechanism are referred to here as known.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a mobile radio terminal according to the invention
  • FIG. 2 shows a route of a mobile radio terminal through a geographical catchment area with overlapping modes
  • 3 shows a route of a mobile radio terminal through a geographical catchment area with several overlapping modes
  • FIG. 4 shows a route of a mobile radio terminal through a geographical catchment area with overlapping modes and with a non-overlapping area.
  • the position and speed of the terminal can be determined using
  • GPS Global Positioning System
  • a route planning system determines expected future geographical locations of the terminal, stating the expected time course.
  • a geographical description of the network availability is available via a server that can be addressed via the radio link, which transmits it to the terminal device on request.
  • a mode is selected which can be used in the course of the further route.
  • the location and the probable location are determined The point in time at which radio communication is no longer available, as well as the location and the expected point in time from which a new radio connection can be established. It is determined whether action 4 must be carried out to ensure that the radio connection can be resumed.
  • the method according to the invention described in the present exemplary embodiment can be carried out entirely on the SDR terminal, but can also be partially supported by external devices, for example servers in the network.
  • external devices for example servers in the network.
  • the technologies used to support the functionality of SDR devices have so far not been used for this purpose.
  • An SDR terminal is assumed for the following further exemplary embodiments.
  • This can refer to a cell phone, a private digital assistant (PDA), a notebook or another device that is equipped with SDR technology.
  • Devices such as e.g. can be installed in means of transport which operate on the basis of SDR technology and are intended to establish a connection to mobile radio networks for local data communication networks present in the means of transport. Examples include devices in automobiles, buses, trains, airplanes, ships, etc.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of the present invention.
  • This shows an SDR terminal 1, which communicates with a location information system 4, a route planning system 5 and a geographic information system 6 via a mobile radio network.
  • the SDR terminal 1 is equipped with a processing unit 3 which decides on the actions described above and triggers them.
  • the processing unit 3 preferably fulfills these tasks by means of software-defined algorithms.
  • the location information system 4 supplies the current position and speed of the SDR terminal 1. This data is transmitted using a global positioning system (or other systems for location determination that will be used in the future are determined and / or determined by location determination methods which are based on the infrastructure of the mobile radio network to which the SDR terminal 1 has a connection
  • the route planning system 5 determines the geographical course of the further travel route from the available data of the travel destination and the route actually selected in the previous course. These can be supplemented by information on the expected course over time. Location information based on a) can also be provided by the route planning system.
  • the route planning system 5 will generally not be located in the terminal itself, but will be built into the respective means of transport (automobile, bus, plane, ship) and for the terminal via a short-range radio interface (e.g. Bluetooth) or other communication interfaces such as e.g. an infrared interface or a third-party interface (data bus) must be accessible.
  • a short-range radio interface e.g. Bluetooth
  • other communication interfaces such as e.g. an infrared interface or a third-party interface (data bus) must be accessible.
  • a system for providing information about the geographic catchment area of mobile radio networks (hereinafter referred to as geographic information system 6) provides information about the mobile radio networks available at this position and the extent of their catchment area depending on the geographic position. Information about the catchment area of mobile radio networks can also be integrated locally in means of transport, which make these services available to the SDR terminals in the means of transport.
  • the SDR terminal 1 is provided with a device for data exchange with the route planning system, the location information system and the geographic information system.
  • these systems can also be fully or partially be part of a terminal that realizes the present invention.
  • FIGS. 2 to 4 are given, in which catchment areas of mobile radio networks (modes) A, B, C, D, E are represented as circles or ellipses for the sake of simplicity, and the current location of the SDR Terminal is marked by a cross.
  • modes mobile radio networks
  • the SDR terminal moves on the route shown in FIG.
  • the geographical catchment area of the currently used mode A overlaps with mode B.
  • the catchment area of mode A will be left shortly on the current route. To maintain operation, it is necessary to switch to mode B within the transition area.
  • the SDR terminal 1 moves on the route shown in FIG. 3.
  • the geographic catchment area of the mode A currently used overlaps with mode B, mode C and mode D.
  • the further route points in the direction of another mode E, which, however, only overlaps with mode B.
  • Mode B is therefore the best option for the rest of the route, as modes C and D are only available for a short time on the selected route.
  • the SDR terminal 1 moves, for example, on a route as shown in FIG. 4.
  • the geographical catchment area of the currently used mode A does not overlap with mode B, but instead with modes C and D, which in turn overlap with mode B.
  • Mode B cannot be used without a software download.
  • the software download must therefore already be completed within the mode A catchment area.
  • the method of the present invention provides for this.
  • the route with the start and end point is known. Based on the route data, the necessary reconfigurations can be predicted and the necessary software downloads can be carried out at the starting point if the terminal device has sufficient storage space. If the trip is on the planned route, no further software download is required on the way, or it can be arranged early.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

The aim of the invention is to be able to change mode in an interruption-free manner in the field of 'software-defined radio' (SDR) for SDR terminals, by means of predictive reconfiguration, in conditions relating to the downloading of configuration parameters or software. For certain areas, there are no usable modes available, thus it can first be established from which location a renewed reception of the radio connection is possible, and secondly, corresponding measures can be taken. Furthermore, in both cases, the choice of new mode can be made in such a way that it is optimum both in terms of the further travel route and in terms of a possible further reconfiguration necessary at a later time.

Description

Beschreibungdescription
Vorausschauende Rekonfiguration von Mobilfunkendgeräten mit konfigurierbaren Transceivern unter Verwendung von Ortsinfor- mationen, Routendaten und Information über den räumlichen Einzugsbereich von Mobilfunknetz erkenDetect predictive reconfiguration of mobile radio terminals with configurable transceivers using location information, route data and information about the spatial catchment area of the mobile radio network
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorausschauenden Rekonfiguration von Mobilfunkendgeräten mit konfigurierbaren Transceivern sowie ein korrespondierendes Mobilfunkendgerät, jeweils unter Verwendung von Ortsinformationen, Routendaten und Information über den räumlichen Einzugsbereich von Mobilfunknetzwerken .The invention relates to a method for predictive reconfiguration of mobile radio terminals with configurable transceivers and a corresponding mobile radio terminal, in each case using location information, route data and information about the spatial catchment area of mobile radio networks.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich vor allem auf das Gebiet „Software definiertes Radio" (SDR) . Bekannte SDR- Endgeräte verfügen über einen durch Software konfigurierbaren Radiotransceiver, der es erlaubt, die verschiedensten drahtlosen Zugangstechnologien (sog. Radio Access Technology, RAT) zu nutzen. Dabei kann es sich um existierende, aber auch zukünftig zu entwickelnde Techniken handeln. Solche existierende oder im Moment in der Konzeption oder Realisierung befindliche zukünftige Systeme sind z.B.The present invention relates above all to the field of “software-defined radio” (SDR). Known SDR terminals have a radio transceiver that can be configured by software, which allows the use of a wide variety of wireless access technologies (so-called radio access technology, RAT) These can be existing technologies, but they can also be developed in the future, for example existing systems that are currently in the conception or implementation phase
- das Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) , und zwar sowohl in der Time Division Duplex (TDD) als auch in der Frequency Division Duplex (FDD) Variante,the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), both in the Time Division Duplex (TDD) and in the Frequency Division Duplex (FDD) variant,
- das Global System for mobile Communication (GSM) ,- the Global System for mobile Communication (GSM),
- General Packet Radio Service (GPRS) , - Wave AN,- General Packet Radio Service (GPRS), - Wave AN,
- Hyper AN2 oder- Hyper AN2 or
- Bluetooth.- Bluetooth.
Durch Austausch der den Radiotransceiver konfigurierenden Software, die eine Beschreibung der Wellenform, Modulation und Codierung der Radiosignale enthält, kann bei einem SDR die genutzte Kommunikationsform geändert werden (im weiteren wird dieser Vorgang Rekonfiguration genannt) . Die neue konfigurierende Software kann entweder bereits auf dem Endgerät vorhanden sein oder wird durch die Radioverbindung übermittelt, im Endgerät gespeichert und in einem zweiten Schritt als neue konfigurierende Software verwendet. Die Übertragung und Speicherung der konfigurierenden Software wird im weiteren als Softwaredownload bezeichnet.By exchanging the software configuring the radio transceiver, which contains a description of the waveform, modulation and coding of the radio signals, the form of communication used in an SDR can be changed (hereinafter this process is called reconfiguration). The new configuring software can either already be present on the terminal or is transmitted via the radio connection, stored in the terminal and used as new configuring software in a second step. The transfer and storage of the configuration software is referred to below as software download.
Die Nutzung einer drahtlosen Zugangstechnologie RAT zur Über- tragung kann zusätzlich noch die Wahl weiterer Größen erfordern, deren Gesamtheit einen Kommunikationskanal definiert. Dieser wird zusammen mit dem konfigurierten RAT in der folgenden Beschreibung als ,Modus' bezeichnet.The use of a wireless access technology RAT for transmission can additionally require the selection of further variables, the entirety of which defines a communication channel. Together with the configured RAT, this is referred to as 'mode' in the following description.
In der Regel werden mehrere solche Modi zur Verfügung stehen, die sich durch unterschiedliche technische Merkmale wie z.B. Bandbreite, Verzögerung und Verlässlichkeit der Datenübertragung unterscheiden. Die Wahl zwischen den Modi kann manuell durch den Benutzer, durch ein im SDR-Endgerät ablaufendes Verfahren oder durch externe Signale getroffen werden. Diese Entscheidung ist mit besonderen Anforderungen verbunden:As a rule, several such modes will be available, which are characterized by different technical features such as Differentiate bandwidth, delay and reliability of data transmission. The choice between the modes can be made manually by the user, by a method running in the SDR terminal or by external signals. This decision has special requirements:
Im Zuge der zunehmenden Konvergenz von mobilen Netzen und Internet Protocol IP basierenden Festnetzen werden außer der Sprachübertragung auch zunehmend Multimediaübertragungen über Mobilfunknetze vorgenommen. Verschiedene Anlässe können es erforderlich machen, im Laufe einer solchen Übertragung einen Moduswechsel vorzunehmen. Um eine unterbrechungsfreie Nutzung laufender Übertragungen zu gewährleisten, uss der Prozess des Moduswechsels so gestaltet werden, dass der Übergang von einem Modus zu einem anderen für den Benutzer weitestgehend nahtlos erscheint . Kann der Vorgang nur durch Rekonfiguration verbunden mit Softwaredownload erfolgen, so erfordert es eine gewisse Zeit, um die benötigte Software über die Funkverbin- düng zu übertragen. Ist diese nicht vorhanden, kommt es zu einer Unterbrechung oder Beendigung der Übertragung. Diese Situation tritt unter anderem in solchen Gebieten auf, in denen eine flächendeckende Infrastruktur eines einzigen Netzwerkbetreibers nicht vorhanden ist. Beispiele hierfür sind die Vereinigten Staaten oder auch die Grenzgebiete von Staaten. Bei einer Reise durch solche Gegenden kann daher die beschriebene Situation auftreten. Ein anderes Beispiel sind Reisen durch Gebiete mit ungenügender Netzwerkabdeckung, bei denen Gebiete ohne nutzbare Modi durchquert werden.In the course of the increasing convergence of mobile networks and Internet Protocol IP-based fixed networks, in addition to voice transmission, multimedia transmissions are also increasingly being carried out via mobile radio networks. Different occasions may make it necessary to change the mode during such a transmission. In order to ensure uninterrupted use of current transmissions, the process of changing the mode must be designed in such a way that the transition from one mode to another appears to be largely seamless for the user. If the process can only be carried out by reconfiguration in connection with software download, it takes a certain amount of time to transmit the required software over the radio link. If this is not available, the transmission is interrupted or ended. This situation occurs, among other things, in areas where there is no comprehensive infrastructure of a single network operator. Examples of this are the United States or the border areas of states. The situation described can therefore occur when traveling through such areas. Another example is traveling through areas with insufficient network coverage, in which areas are crossed without usable modes.
Ein mögliches Verfahren zur Vermeidung einer Unterbrechung oder Beendigung der Übertragung basiert auf einer periodischen Messung der Qualität der Funkverbindung. Aus den so gewonnenen Daten und ihrem zeitlichen Verhalten, wird beurteilt, ob das SDR sich am Rande des Einzugsbereichs eines Mo- bilfunknetzwerkes befindet. Ist dieser Fall festgestellt worden, so wird nach bestimmten Kriterien ein neuer Modus gewählt und, falls erforderlich, ein Softwaredownload durchgeführt .A possible method for avoiding an interruption or termination of the transmission is based on a periodic measurement of the quality of the radio connection. From the data obtained in this way and their temporal behavior, it is judged whether the SDR is on the edge of the catchment area of a mobile radio network. If this case has been determined, a new mode is selected according to certain criteria and, if necessary, a software download is carried out.
Diese Vorgehensweise wählt einen neuen Modus unter Berücksichtigung der aktuellen lokalen Gegebenheiten aus, ermöglicht es aber nicht, den neuen Modus so zu wählen, dass er für die weitere Reise, also unter Berücksichtigung zu erwartender zukünftiger Positionen optimal ist. Außerdem kann der Softwaredownload sowie Verhandlungen mit der Netzwerkinfrastruktur hinsichtlich Dienstgüte nicht vorausschauend durchgeführt werden. Daher ist es ist im Falle einer Störung der Kommunikationsverbindung (z.B. durch Auftreten eines Funkloches) auch nicht möglich, Voraussagen zu treffen, welche kon- figurierende Software nach Durchquerung des Funkloches benötigt wird, und diese bereits vor Ausfall der alten Verbindung mittels Softwaredownload für das Endgerät bereitzustellen. Der Ort der Wiederaufnahme der Funkverbindung kann ebenfalls nicht ermittelt werden.This procedure selects a new mode taking into account the current local conditions, but does not make it possible to choose the new mode in such a way that it is optimal for the further journey, i.e. taking into account expected future positions. In addition, the software download and negotiations with the network infrastructure regarding quality of service cannot be carried out with foresight. Therefore, in the event of a fault in the communication connection (eg due to the occurrence of a wireless hole), it is also not possible to make predictions as to which configuration software is required after crossing the wireless hole, and this even before the old connection fails using a software download for the end device provide. The location of the re-establishment of the radio connection cannot be determined either.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur Vermeidung einer Unterbrechung oder Beendigung der Übertragung zu schaffen, die es erlaubt, einen neuen Modus so zu wählen, dass dieser unter Berücksichtigung zu erwartender zukünftiger Positionen optimal ist.The object of the present invention is therefore a way of avoiding an interruption or termination to create the transmission that allows a new mode to be selected in such a way that it is optimal taking into account expected future positions.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät mit einem konfigurierbaren Transceiver unter Verwendung von a) Ortsinformationen und/oder b) Routeninformationen und/oder c) Information über den räumlichen Einzugsbereich und dieAccording to the invention, this object is achieved by a method for the reconfiguration of a mobile radio terminal with a configurable transceiver using a) location information and / or b) route information and / or c) information about the spatial catchment area and the
Verfügbarkeit von Mobilfunknetzwerken, mit denen das Mobil- funkendgerät gerade kommuniziert oder zukünftig kommunizieren kann, mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:The availability of mobile radio networks with which the mobile radio terminal is currently communicating or will be able to communicate in the future was solved with the following procedural steps:
Feststellung anhand von wenigstens einem Teil der oben ge- nannten Informationen, ob sich das Mobilfunkendgerät am Rande der Netzwerkabdeckung eines gerade genutzten Kommunikations- kanals befindet und wann dessen Einzugsbereich voraussichtlich verlassen wird, und falls jaDetermining on the basis of at least part of the above-mentioned information whether the mobile radio terminal is on the edge of the network coverage of a communication channel currently in use and when it is likely to leave its catchment area, and if so
- Ermitteln von im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes geeigneten Kommunikationskanä- len und/oder geeigneten Zugangstechnologien anhand von wenigstens einem Teil der oben genannten Informationen und- Determining communication channels and / or suitable access technologies that are suitable in the course of the further expected route of the mobile radio terminal using at least some of the information and
- Optimierung durch Auswahl desjenigen ermittelten Kommunikationskanals und/oder derjenigen ermittelten Zugangstechnolo- gie mit den geringsten im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes erforderlichen Wechseln von Kommunikationskanal und/oder Zugangstechnologie und falls erforderlich- Optimization by selecting the communication channel determined and / or the access technology determined with the least changes in communication channel and / or access technology required in the course of the further expected route of the mobile radio terminal and if necessary
- Festlegung eines Zeitpunkts und Ausführen einer Übermitt- lung von geeigneten Softwareabschnitten und/oder Konfigurationsdaten auf das Mobilfunkendgerät zu dessen Rekonfiguration im Hinblick auf den zu wechselnden Kommunikationskanal und/oder die zu wechselnde Zugangstechnologie zu dem festgelegten Zeitpunkt.- Determining a point in time and executing a transmission of suitable software sections and / or configuration data to the mobile radio terminal for its reconfiguration with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed at the specified point in time.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung dieses Verfahrens gemäß der Erfindung werden für den Fall, dass im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes für einen beschränkten Zeitraum keine geeigneten Kommunikationskanäle und/oder geeigneten Zugangstechnologien verfügbar sind, - jeweils ein Ort und ein voraussichtlicher Zeitpunkt bestimmt, ab denen keine Funkverbindung mehr besteht sowie ab denen eine neue Funkverbindung aufgenommen werden kann, wobei - falls für die Aufnahme der neuen Funkverbindung erforderlich eine Übermittlung von geeigneten Softwareabschnitten und/oder Konfigurationsdaten auf das Mobilfunkendgerät zu dessen Rekonfiguration im Hinblick auf den zu wechselnden Kommunikationskanal und/oder die zu wechselnde Zugangstechno- logie ausgeführt wird.According to a first advantageous embodiment of this method according to the invention, in the event that in the course no further communication channels and / or suitable access technologies are available for the further expected route of the mobile radio terminal for a limited period of time, - a location and an expected point in time are determined from which there is no longer a radio connection and from which a new radio connection can be established, whereby - if For the establishment of the new radio connection, suitable software sections and / or configuration data must be transmitted to the mobile radio terminal for its reconfiguration with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es somit, durch vorausschauende Rekonfiguration, unter Umständen verbunden mit dem Herunterladen von Konfigurationparametern oder -Software (Softwaredownload) , das Ziel eines unterbrechungsfreien Moduswechsels zu erreichen. Sind für bestimmte Gegenden keine nutzbaren Modi vorhanden, so kann erstens festgestellt werden, ab welchem Ort eine erneute Aufnahme der Funkverbindung möglich ist, und zweitens können entsprechende Vorbereitungen getroffen werden. Zudem kann in beiden Fällen die Wahl des neuen Modus so getroffen werden, dass er im Hinblick auf die weitere Reiseroute und einer möglicherweise weiteren zu einem späteren Zeitpunkt notwendigen Rekonfigurationen optimal ist.The present invention thus makes it possible to achieve the goal of an uninterrupted mode change by means of predictive reconfiguration, possibly combined with the downloading of configuration parameters or software (software download). If there are no usable modes for certain areas, firstly it can be determined from which location it is possible to re-establish the radio connection, and secondly appropriate preparations can be made. In addition, in both cases the choice of the new mode can be made in such a way that it is optimal with regard to the further travel route and any further reconfigurations that may be necessary at a later time.
Weiter hat es sich als günstig erwiesen, wenn eine Feststellung, ob sich das Mobilfunkendgerät am Rande der Netzwerkab- deckung eines gerade genutzten Kommunikationskanals befindet und wann dessen Einzugsbereich voraussichtlich verlassen wird, anhand von Informationen a) und c) sowie gegebenenfalls b) oder von Informationen b) und c) erfolgt.It has also proven to be advantageous if a determination as to whether the mobile radio terminal is on the edge of the network coverage of a communication channel currently in use and when it is likely to leave its catchment area on the basis of information a) and c) and, if appropriate, b) or information b) and c).
Ferner hat es sich auch als günstig erwiesen, wenn ein Ermitteln von im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes geeigneten Kommunikationskanälen und/oder geeigneten Zugangstechnologien anhand von Information c) unter Berücksichtigung von Information b) und/oder von Information a) erfolgt.Furthermore, it has also proven to be advantageous if a determination of communication channels and / or suitable in the course of the further likely route of the mobile radio terminal is established suitable access technologies based on information c) taking into account information b) and / or information a).
Weiter ist es für die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn anhand von Information b) oder anhand von Information c) in Verbindung mit Information a) und/oder Information b) ermittelt wird, ob im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes für einen be- schränkten Zeitraum keine geeigneten Kommunikationskanäle und/oder geeigneten Zugangstechnologien verfügbar sind.It is also advantageous for the advantageous embodiment of the invention if it is determined on the basis of information b) or on the basis of information c) in conjunction with information a) and / or information b) whether in the course of the further expected route of the mobile radio terminal for one be - suitable communication channels and / or suitable access technologies are not available for a limited period of time.
Vorteilhafterweise umfassen Ortsinformationen a) die aktuelle Position und die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Mobil- funkendgerätes . Die aktuelle Position und die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Mobilfunkendgerätes werden unter Verwendung eines aktiven oder passiven satellitengestützten Ortungssystem wie dem Global Positioning Systems (GPS) ermittelt. Alternativ lassen sich die aktuelle Position und die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Mobilfunkendgerätes unter Verwendung von Triangulationsverfahren ermitteln.Location information advantageously includes a) the current position and the current speed of movement of the mobile radio terminal. The current position and the current movement speed of the mobile radio terminal are determined using an active or passive satellite-based positioning system such as the Global Positioning Systems (GPS). Alternatively, the current position and the current speed of movement of the mobile radio terminal can be determined using triangulation methods.
Vorteilhaft umfassen Routeninformationen b) voraussichtliche zukünftige geographische Aufenthaltsorte des Mobilfunkendge- rätes sowie den voraussichtlichen zeitlichen Verlauf. Solche Routendaten werden bevorzugt mittels eines RoutenplanungsSystems, insbesondere mittels eines Navigationssystems eines Automobils oder eines anderen Verkehrsmittels, ermittelt.Route information advantageously includes b) expected future geographical locations of the mobile radio terminal and the expected time course. Such route data are preferably determined using a route planning system, in particular using a navigation system of an automobile or another means of transport.
Bezüglich der Information c) über den räumlichen Einzugsbereich und die Verfügbarkeit von Mobilfunknetzwerken, mit denen das Mobilfunkendgerät gerade kommuniziert oder zukünftig kommunizieren kann, hat es sich als günstig erwiesen, wenn diese bevorzugt mittels einer geographischen Beschreibung der Netzwerkverfügbarkeit auf einem Server des aktuellen Mobilfunknetzes ermittelt wird, wobei der Server auf Anfrage mit- tels Funkverbindung kontaktierbar ist und aktuelle Information c) übermittelt.With regard to the information c) about the spatial catchment area and the availability of mobile radio networks with which the mobile radio terminal is currently communicating or can communicate in the future, it has proven to be advantageous if this is preferably determined by means of a geographical description of the network availability on a server of the current mobile radio network , the server on request can be contacted via radio link and transmits current information c).
Nach einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt zudem eine Minimierung von Rekonfigurationszeiten, indem jeweils benötigte, insbesondere häufig benötigte, Softwareabschnitte und/oder Konfigurationsdaten auf dem Mobil- funkendgerät vorgehalten.According to a further advantageous embodiment of the invention, reconfiguration times are also minimized in that software sections and / or configuration data required, in particular frequently required, are kept on the mobile radio terminal.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung auch durch ein korrespondierendes Mobilfunkendgerät mit einem konfigurierbaren Transceiver gelöst, welches über eine Verarbeitungseinheit zur zumindest temporären Kommunikation mitFurthermore, the object of the invention is also achieved by a corresponding mobile radio terminal with a configurable transceiver, which uses a processing unit for at least temporary communication with
- einem Ortsinformationssystem, das gerätespezifische Ortsin- formation liefert, und/oder- A location information system that delivers device-specific location information, and / or
- einem RoutenplanungsSystem, das gerätespezifische Routeninformation liefert, und/oder- a route planning system that provides device-specific route information, and / or
- einem geographischen Informationssystem, das Information über den räumlichen Einzugsbereich und die Verfügbarkeit von Mobilfunknetzwerken liefert, über ein solches Mobilfunknetzwerk verfügt, wobei durch diese Verarbeitungseinheit anhand von wenigstens einem Teil der o- ben genannten Informationena geographical information system which provides information about the spatial catchment area and the availability of mobile radio networks has such a mobile radio network, with this processing unit using at least part of the information mentioned above
- feststellbar ist, ob sich das Mobilfunkendgerät am Rande der Netzwerkabdeckung eines gerade genutzten Kommunikations- kanals befindet und wann dessen Einzugsbereich voraussichtlich verlassen wird, und falls ja- It can be determined whether the mobile radio terminal is on the edge of the network coverage of a communication channel currently being used and when its catchment area is expected to be left, and if so
- im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes geeignete Kommunikationskanäle und/oder geeig- nete Zugangstechnologien ermittelbar sind und- Suitable communication channels and / or suitable access technologies can be determined in the course of the further expected route of the mobile radio terminal and
- ein ermittelter Kommunikationskanal und/oder eine ermittelte Zugangstechnologie mit den geringsten im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes erforderlichen Wechseln von Kommunikationskanal und/oder Zugangs- technologie auswählbar ist und falls erforderlich- A determined communication channel and / or a determined access technology with the smallest changes of communication channel and / or access technology required in the further expected route of the mobile radio device can be selected and if necessary
- ein Empfang von geeigneten Softwareabschnitten und/oder Konfigurationsdaten aus einem Mobilfunknetzwerk veranlassbar ist und das Mobilfunkendgerät im Hinblick auf den zu wechselnden Kommunikationskanal und/oder die zu wechselnde Zugangstechnologie rekonfigurierbar ist.- Receiving suitable software sections and / or configuration data from a mobile radio network can be initiated and the mobile radio terminal can be reconfigured with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed.
Auf der Grundlage eines solchen erfindungsgemäßen Mobilfunk- endgeräts lassen sich besonders vorteilhafte Mobiltelefone, portable Computer bzw. Notebooks oder elektronische Notizsysteme, insbesondere sog. Personal Digital Assistants (PDA) konstruieren .Particularly advantageous mobile telephones, portable computers or notebooks or electronic note systems, in particular so-called personal digital assistants (PDAs), can be constructed on the basis of such a mobile radio terminal according to the invention.
Durch die Erfindung wird ein besonders vorteilhaftes Mobil- funkkommunikationssystem mit wenigstensThe invention provides a particularly advantageous mobile radio communication system with at least one
- einem Mobilfunkendgerät und- a mobile terminal and
- einem Ortsinformationssystem und - einem Routenplanungssystem und- a location information system and - a route planning system and
- einem geographischen Informationssystem wie voranstehend beschrieben geschaffen, die über wenigstens ein Mobilfunknetzwerk in wenigstens temporärer Kommunikation stehen.- A geographic information system as described above is created, which are in at least temporary communication via at least one mobile radio network.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung basiert auf der Nutzung von Informationen über die aktuelle Position des Endgeräts, von Informationen über die Reiseroute sowie von Informationen über die Reichweite (coverage) von Mobilfunknetzwer- ken. Dies erlaubt die vorausschauende Durchführung von Softwaredownloads sowie vorausschauende Verhandlungen über die Güte von Diensten. Mit Hilfe des vorgestellten Verfahrens können derartige Aktionen sogar in Hinblick auf Mobilfunknetzwerke durchgeführt werden, mit denen derzeit keine Funk- Verbindung besteht. Die Vorteile des Verfahrens liegen u.a. in folgenden Aspekten:The method of the present invention is based on the use of information about the current position of the terminal, information about the travel route and information about the coverage of mobile radio networks. This enables the forward-looking implementation of software downloads and forward-looking negotiations about the quality of services. With the aid of the method presented, such actions can even be carried out with regard to mobile radio networks with which there is currently no radio connection. The advantages of the process include in the following aspects:
- optimale Auswahl von Modi (Minimierung von Moduswechseln) in Hinblick auf den weiteren Verlauf der Reiseroute. Damit werden Störungen aktiver Dienste sowie die Beanspruchung von zusätzlicher Bandbreite für den Softwaredownload reduziert. - Minimierung der Rekonfigurationszeiten und damit der Unterbrechung von Diensten durch Vorhalten der jeweils benötigten Konfigurationsdaten und -Software. Entflechtung der Zeitpunkte von Softwaredownload und Rekonfiguration.- Optimal selection of modes (minimization of mode changes) with regard to the further course of the travel route. This reduces disruptions to active services and the use of additional bandwidth for software downloads. - Minimization of the reconfiguration times and thus the interruption of services by keeping the required configuration data and software. Unbundling the times of software download and reconfiguration.
- die folgende Situation, die eine ernste Beeinträchtigung der Kundenzufriedenheit darstellt, kann vermieden werden: Das Endgerät endet in einem Zustand, in dem die Verbindung zum alten Mobilfunknetzwerk nicht mehr besteht und die Verbindung zu einem neuen Mobilfunknetzwerk mittelfristig nicht hergestellt werden kann, da diese einen Softwaredownload erfordert. Diese Situation entsteht, wenn der Abbruch der Verbindung zum alten Mobilfunknetzwerk vor oder während eines Downloads der Rekonfigurationssoftware für das neue Mobilfunk- netzwerk erfolgt. Das Endgerät kann eine Funkverbindung nur dann wiederherstellen, wenn es in den Einzugsbereich eines ihm bekannten Mobilfunknetzwerkes gerät. Als bekannt werden hier Mobilfunknetzwerke bezeichnet, für die Konfigurationsdaten und -Software auf dem Endgerät vorhanden oder über einen Bootstrapping-Mechanismus zugänglich sind.- The following situation, which represents a serious impairment of customer satisfaction, can be avoided: The end device ends in a state in which the connection to the old mobile radio network no longer exists and the connection to a new mobile radio network cannot be established in the medium term, since this one Software download required. This situation arises if the connection to the old mobile radio network is broken off before or during a download of the reconfiguration software for the new mobile radio network. The terminal can only reestablish a radio connection if it comes into the catchment area of a mobile radio network known to it. Cellular networks for which configuration data and software are present on the terminal or are accessible via a bootstrapping mechanism are referred to here as known.
- Vorwarnung über bevorstehende unvermeidliche Unterbrechungen infolge von Funklöchern sowie Vorhersage über den voraussichtlichen Zeitpunkt und Ort der Wiederherstellung der Ver- bindung .- Pre-warning of impending inevitable interruptions due to dead spots as well as prediction of the expected time and place of the reconnection.
Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich anhand der im Folgenden näher beschriebenen Ausführungsbeispie- le und in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen jeweils in Prinzipdarstellung:Further advantages and details of the invention result from the exemplary embodiments described in more detail below and in connection with the figures. Each shows in principle:
FIG 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Mobil- funkendgeräts , FIG 2 eine Route eines Mobilfunkendgeräts durch ein geographisches Einzugsgebiet mit überlappenden Modi, FIG 3 eine Route eines Mobilfunkendgeräts durch ein geographisches Einzugsgebiet mit mehreren überlappenden Modi sowie FIG 4 eine Route eines Mobilfunkendgeräts durch ein geogra- phisches Einzugsgebiet mit überlappenden Modi und mit einem nicht überlappenden Gebiet.1 shows a block diagram of a mobile radio terminal according to the invention, FIG. 2 shows a route of a mobile radio terminal through a geographical catchment area with overlapping modes, 3 shows a route of a mobile radio terminal through a geographical catchment area with several overlapping modes, and FIG. 4 shows a route of a mobile radio terminal through a geographical catchment area with overlapping modes and with a non-overlapping area.
Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten Informationen werden nach dem folgenden Ausführungs- beispiel wie folgt gewonnen:The information required for carrying out the method according to the invention is obtained as follows from the following exemplary embodiment:
a) Position und Geschwindigkeit des Terminals können ermittelt werden unter Verwendunga) The position and speed of the terminal can be determined using
- eines Global Positioning Systems (GPS) oder auf gleicher- a Global Positioning System (GPS) or equivalent
Grundlage arbeitender zukünftig in Einsatz gebrachter SystemeBasis of working systems to be used in the future
- von Mechanismen, die durch die RAT-Infrastruktur bereitstellt werden (Triangulationsverfahren) .- Mechanisms provided by the RAT infrastructure (triangulation process).
b) Ein Routenplanungssystem (z.B. ein Navigationssystem eines Automobils) ermittelt voraussichtliche zukünftige geographische Aufenthaltsorte des Terminals unter Angabe des voraussichtlichen zeitlichen Verlaufs.b) A route planning system (e.g. a navigation system of an automobile) determines expected future geographical locations of the terminal, stating the expected time course.
c) Eine geographische Beschreibung der Netzwerkverfügbarkeit ist über einen Server, der über mittels die Funkverbindung angesprochen werden kann, verfügbar, der sie auf Anfrage dem Endgerät übermittelt.c) A geographical description of the network availability is available via a server that can be addressed via the radio link, which transmits it to the terminal device on request.
Auf Grundlage dieser Informationen werden folgende die Rekonfiguration des SDR Endgeräts betreffenden Aktionen durchgeführt :The following actions relating to the reconfiguration of the SDR terminal device are carried out on the basis of this information:
1. Feststellung, ob sich das Endgerät am Rande der Netzwerkabdeckung des augenblicklich genutzten Modus befindet. Grundlage ist die Information aus a) , c) und zusätzlich (optional) b) , oder auch nur b) und c) , aus der bestimmt wird wann der Einzugsbereich des augenblicklich genutzten Mobilfunknetz- werks voraussichtlich verlassen wird.1. Determining whether the terminal is on the edge of the network coverage of the mode currently in use. The basis is the information from a), c) and additional (optional) b), or only b) and c), from which it is determined when the service area of the currently used mobile radio network is expected to be left.
Ist die in 1. beschriebenen Feststellung positiv getroffen worden, so können folgende weitere Schritte stattfinden:If the determination described in 1. has been made positively, the following further steps can take place:
2. Auf Grundlage der Information c) unter Berücksichtigung von b) und/oder a) wird ein Modus ausgewählt, der im Verlauf der weiteren Route verwendet werden kann.2. Based on the information c) taking into account b) and / or a), a mode is selected which can be used in the course of the further route.
3. Optimierung der Moduswahl für die weitere voraussichtliche Route, um die Funkverbindung mittelfristig in optimaler Weise, d.h. unter Minimierung zukünftig erforderlicher Modus- Wechsel, aufrecht zu erhalten.3. Optimization of the mode selection for the further probable route in order to optimize the radio connection in the medium term, i.e. while minimizing future mode changes.
4. Festlegung des Zeitpunkts und Ausführen eines Softwaredownloads in Hinblick auf zu einem späteren Zeitpunkt notwendige Rekonfiguration.4. Determining the time and executing a software download with a view to reconfiguration that will be necessary at a later time.
5. Wird aus c) in Verbindung mit a) und/oder b) oder nur in Verbindung mit b) ermittelt, dass im Verlaufe der weiteren Reiseroute für einen beschränkten Zeitabschnitt kein geeigneter Modus zur Verfügung steht, so erfolgt die Bestimmung des Ortes und voraussichtlichen Zeitpunkts, ab dem keine Funkverbindung mehr zur Verfügung steht, sowie des Ortes und des voraussichtlichen Zeitpunkts, ab dem eine neue Funkverbindung aufgenommen werden kann. Es wird bestimmt, ob zur Sicherung der Wiederaufnahmemöglichkeit der Funkverbindung Aktion 4. ausgeführt werden muss.5. If it is determined from c) in conjunction with a) and / or b) or only in conjunction with b) that no suitable mode is available for a limited period of time in the course of the further travel route, the location and the probable location are determined The point in time at which radio communication is no longer available, as well as the location and the expected point in time from which a new radio connection can be established. It is determined whether action 4 must be carried out to ensure that the radio connection can be resumed.
Das im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung kann gänzlich auf dem SDR-Terminal durchgeführt werden, kann aber auch teilweise durch externe Vorrichtungen, z.B. Server im Netzwerk, unterstützt werden. Die zur Unterstützung der Funktionalität von SDR-Geräten genutzten Techniken (Ortsbestimmungsmethoden, Routenplanungs- Systeme) sind bisher so nicht zu dem genannten Zweck eingesetzt worden.The method according to the invention described in the present exemplary embodiment can be carried out entirely on the SDR terminal, but can also be partially supported by external devices, for example servers in the network. The technologies used to support the functionality of SDR devices (location determination methods, route planning Systems) have so far not been used for this purpose.
Die Kombination von SDR-Technologie mit Ortsbestimmungsmetho- den, Routenplanungssystemen und Informationen über den Einzugsbereich von Mobilfunknetzen mit dem Ziel des möglichst unterbrechungsfreien Bereitsteilens einer dauerhaften Anbin- dung an Mobilfunknetze unter Beachtung definierter Qualitätskriterien stellt also ein wesentliches Element der vorliegen- den Erfindung dar.The combination of SDR technology with location determination methods, route planning systems and information about the catchment area of mobile radio networks with the aim of providing a permanent connection to mobile radio networks as uninterrupted as possible, taking into account defined quality criteria, thus represents an essential element of the present invention.
Für die folgenden weiteren Ausführungsbeispiele wird von einem SDR-Endgerät ausgegangen. Dieses kann sowohl ein Mobiltelefon, ein Private Digital Assistant (PDA) , ein Notebook oder eine anderes Gerät bezeichnen, das mit SDR-Technologie ausgestattet ist. Als SDR-Endgerät gelten auch Vorrichtungen, wie sie z.B. in Verkehrsmitteln eingebaut sein können, die auf Grundlage der SDR-Technologie arbeiten und für lokale in dem Verkehrsmittel vorhandene Datenkommunikationsnetze eine Verbindung mit Mobilfunknetzen herstellen sollen. Beispiele hierfür sind Vorrichtungen in Automobilen, Bussen, Zügen, Flugzeugen, Schiffen etc.An SDR terminal is assumed for the following further exemplary embodiments. This can refer to a cell phone, a private digital assistant (PDA), a notebook or another device that is equipped with SDR technology. Devices such as e.g. can be installed in means of transport which operate on the basis of SDR technology and are intended to establish a connection to mobile radio networks for local data communication networks present in the means of transport. Examples include devices in automobiles, buses, trains, airplanes, ships, etc.
Die Darstellung nach FIG 1 zeigt ein schematisches Blockbild der vorliegenden Erfindung. Dieses zeigt ein SDR-Endgerät 1, welches über ein Mobilfunknetz mit einem Ortsinformationssystem 4, einem RoutenplanungsSystem 5 und einem geographischen Informationssystem 6 kommuniziert. Das SDR-Endgerät 1 ist neben dem bereits erwähnten Transceiver 2 mit einer Ver- arbeitungseinheit 3 ausgestattet, die über die weiter oben beschriebenen Aktionen entscheidet und sie auslöst. Die Verarbeitungseinheit 3 erfüllt diese Aufgaben vorzugsweise mittels softwaredefinierter Algorithmen.1 shows a schematic block diagram of the present invention. This shows an SDR terminal 1, which communicates with a location information system 4, a route planning system 5 and a geographic information system 6 via a mobile radio network. In addition to the transceiver 2 already mentioned, the SDR terminal 1 is equipped with a processing unit 3 which decides on the actions described above and triggers them. The processing unit 3 preferably fulfills these tasks by means of software-defined algorithms.
Das Ortsinformationssystem 4 liefert die aktuelle Position und Geschwindigkeit des SDR-Endgeräts 1. Diese Daten werden mittels eines Global Positioning Systems (oder anderer zu- künftig in Einsatz gebrachter Systeme zur Ortsbestimmung) ermittelt und/oder durch Ortsbestimmungsmethoden, die auf der Infrastruktur des Mobilfunknetzes beruhen, mit dem das SDR- Endgerät 1 Verbindung hat, bestimmtThe location information system 4 supplies the current position and speed of the SDR terminal 1. This data is transmitted using a global positioning system (or other systems for location determination that will be used in the future are determined and / or determined by location determination methods which are based on the infrastructure of the mobile radio network to which the SDR terminal 1 has a connection
Das Routenplanungsystem 5 (z.B. ein Navigationssystem, wie es z.B. in Automobilen zum Einsatz kommt) stellt den geographischen Verlauf der weiteren Reiseroute aus den verfügbaren Daten des Reiseziels, und der tatsächlich im bisherigen Verlauf gewählten Route fest. Diese können ergänzt sein durch Angaben zum voraussichtlichen zeitlichen Verlauf. Ortsinformationen auf Grundlage von a) können auch durch das RoutenplanungsSystem zur Verfügung gestellt werden. Das Routenplanungssystem 5 wird sich in aller Regel nicht im Terminal selbst befinden, sondern in das jeweilige Verkehrmittel (Automobil, Bus, Flugzeug, Schiff) eingebaut sein und für das Terminal über eine kurzreichweitige Funkschnittstelle (z.B. Bluetooth) oder andere Kommunikationsschnittstellen wie z.B. eine Infrarot- schnittstelle oder eine dratgebundene Schnittstelle (Daten- bus) zugänglich sein.The route planning system 5 (e.g. a navigation system, such as is used in automobiles, for example) determines the geographical course of the further travel route from the available data of the travel destination and the route actually selected in the previous course. These can be supplemented by information on the expected course over time. Location information based on a) can also be provided by the route planning system. The route planning system 5 will generally not be located in the terminal itself, but will be built into the respective means of transport (automobile, bus, plane, ship) and for the terminal via a short-range radio interface (e.g. Bluetooth) or other communication interfaces such as e.g. an infrared interface or a third-party interface (data bus) must be accessible.
Ein System zur Bereitstellung von Informationen über den geographischen Einzugsbereich von Mobilfunknetzen (im folgenden als geographisches Informationssystem 6 bezeichnet) stellt in Abhängigkeit von der geographischen Position Informationen über die an dieser Position verfügbaren Mobilfunknetze und die Ausdehnung ihres Einzugsbereichs zur Verfügung. Informationen über das Einzugsgebiet von Mobilfunknetzen können auch lokal in Verkehrsmittel integriert sein, die diese Dienste den SDR-Endgeräten im Verkehrsmittel zur Verfügung stellen.A system for providing information about the geographic catchment area of mobile radio networks (hereinafter referred to as geographic information system 6) provides information about the mobile radio networks available at this position and the extent of their catchment area depending on the geographic position. Information about the catchment area of mobile radio networks can also be integrated locally in means of transport, which make these services available to the SDR terminals in the means of transport.
Dies kann auch die Routen- und Ortsinformationen betreffen.This can also affect the route and location information.
Das SDR-Endgerät 1 ist mit einer Vorrichtung zum Datenaustausch mit dem RoutenplanungsSystem, dem Ortsinformations- System und dem geographischen Informationssystem versehen. Diese Systeme können aber auch ganz oder auch teilweise Be- standteil eines Endgeräts sein, dass die vorliegende Erfindung realisiert.The SDR terminal 1 is provided with a device for data exchange with the route planning system, the location information system and the geographic information system. However, these systems can also be fully or partially be part of a terminal that realizes the present invention.
Die hier beschriebene Vorrichtung kann beispielsweise für die im Nachfolgenden erläuterten Fälle verwendet werden. Zur Verdeutlichung des jeweiligen Sachverhalts sind die Figuren FIG 2 bis FIG 4 angegeben, in denen Einzugsbereiche von Mobil- funknetzwerken (Modi) A, B, C, D, E der Einfachheit halber als Kreise oder Ellipsen dargestellt werden, und der aktuelle Standort des SDR-Endgeräts durch ein Kreuz markiert ist.The device described here can be used, for example, for the cases explained below. For clarification of the respective facts, FIGS. 2 to 4 are given, in which catchment areas of mobile radio networks (modes) A, B, C, D, E are represented as circles or ellipses for the sake of simplicity, and the current location of the SDR Terminal is marked by a cross.
In einem ersten vergleichsweise einfachen Beispiel bewegt sich das SDR-Endgerät auf der in FIG 2 gezeigten Route. Das geographische Einzugsgebiet des augenblicklich verwendeten Modus A überlappt mit Modus B. Das Einzugsgebiet des Modus A wird auf der momentanen Route in Kürze verlassen werden. Zur Aufrechterhaltung des Betriebs ist es notwendig, auf Modus B innerhalb des Übergangsbereichs umzuschalten.In a first comparatively simple example, the SDR terminal moves on the route shown in FIG. The geographical catchment area of the currently used mode A overlaps with mode B. The catchment area of mode A will be left shortly on the current route. To maintain operation, it is necessary to switch to mode B within the transition area.
Nach einem etwas komplizierteren Anwendungsbeispiel bewegt sich das SDR-Endgerät 1 auf der in FIG 3 gezeigten Route. Das geographische Einzugsgebiet des augenblicklich verwendeten Modus A überlappt mit Modus B, Modus C und Modus D. Die weitere Route deutet in Richtung eines weiteren Modus E, der je- doch nur mit Modus B überlappt. Für die weitere Route ist Modus B daher die beste Option, da die Modi C und D nur für kurze Zeit auf der gewählten Route zur Verfügung stehen.According to a somewhat more complicated application example, the SDR terminal 1 moves on the route shown in FIG. 3. The geographic catchment area of the mode A currently used overlaps with mode B, mode C and mode D. The further route points in the direction of another mode E, which, however, only overlaps with mode B. Mode B is therefore the best option for the rest of the route, as modes C and D are only available for a short time on the selected route.
Zur Behandlung von Funklöchern gemäß der Erfindung bewegt sich das SDR-Endgerät 1 beispielsweise auf einer Route wie in FIG 4 gezeigt. Das geographische Einzugsgebiet des augenblicklich verwendeten Modus A überlappt nicht mit Modus B, dafür jedoch jeweils mit den Modi C und D, die wiederum jeweils mit dem Modus B überlappen. Auf einem Teilabschnitt der Route, der zwischen den Einzugsgebieten der Modi A und B liegt, existiert somit keine Netzabdeckung (dunkler Bereich) . Der Modus B kann ohne Softwaredownload nicht genutzt werden. Die Softwaredownload muss daher bereits innerhalb des Einzugsbereichs von Modus A beendet werden. Dafür sorgt das Verfahren der vorliegenden Erfindung.For the treatment of dead spots according to the invention, the SDR terminal 1 moves, for example, on a route as shown in FIG. 4. The geographical catchment area of the currently used mode A does not overlap with mode B, but instead with modes C and D, which in turn overlap with mode B. There is therefore no network coverage (dark area) on a section of the route that lies between the catchment areas of modes A and B. Mode B cannot be used without a software download. The software download must therefore already be completed within the mode A catchment area. The method of the present invention provides for this.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit einer vollständigen Vorbereitung zu Hause: Die Route mit Start und Endpunkt ist dazu bekannt. Aufgrund der Routendaten können die notwendigen Rekonfigurationen vorhergesagt werden und die notwendigen Softwaredownloads be- reits am Startpunkt durchgeführt werden, falls das Endgerät über ausreichend Speicherplatz verfügt. Verläuft die Reise auf der geplanten Route, ist kein weiterer Softwaredownload unterwegs erforderlich bzw. kann ein solcher frühzeitig ver- anlasst werden. According to a further embodiment of the invention, there is also the possibility of complete preparation at home: the route with the start and end point is known. Based on the route data, the necessary reconfigurations can be predicted and the necessary software downloads can be carried out at the starting point if the terminal device has sufficient storage space. If the trip is on the planned route, no further software download is required on the way, or it can be arranged early.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) unter Verwen- düng von a) Ortsinformationen (4) und/oder b) Routeninformationen (5) und/oder c) Information (6) über den räumlichen Einzugsbereich und die Verfügbarkeit von Mobilfunknetzwerken (A...E), mit denen das Mobilfunkendgerät gerade kommuniziert oder zukünftig kommunizieren kann, mit den folgenden Verfahrensschritten:1. Method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) using a) location information (4) and / or b) route information (5) and / or c) information (6) about the spatial The catchment area and the availability of mobile radio networks (A ... E) with which the mobile radio terminal is currently communicating or can communicate in the future with the following procedural steps:
Feststellung anhand von wenigstens einem Teil der oben genannten Informationen, ob sich das Mobilfunkendgerät am Rande der Netzwerkabdeckung eines gerade genutzten Kommunikations- kanals befindet und wann dessen Einzugsbereich voraussichtlich verlassen wird, und falls jaDetermining on the basis of at least part of the above-mentioned information whether the mobile radio terminal is on the edge of the network coverage of a communication channel currently in use and when it is likely to leave its catchment area, and if so
- Ermitteln von im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes geeigneten Kommunikationskanälen und/oder geeigneten Zugangstechnologien anhand von we- nigstens einem Teil der oben genannten Informationen und- Determination of communication channels and / or suitable access technologies suitable in the course of the further expected route of the mobile radio terminal using at least part of the information and
- Optimierung durch Auswahl desjenigen ermittelten Kommunikationskanals und/oder derjenigen ermittelten Zugangstechnologie mit den geringsten im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes erforderlichen Wechseln von Kommunikationskanal und/oder Zugangstechnologie und falls erforderlich- Optimization by selecting the communication channel determined and / or the access technology determined with the least changes in communication channel and / or access technology required in the course of the further expected route of the mobile radio terminal and if necessary
- Festlegung eines Zeitpunkts und Ausführen einer Übermittlung von geeigneten Softwareabschnitten und/oder Konfigurationsdaten auf das Mobilfunkendgerät zu dessen Rekonfiguration im Hinblick auf den zu wechselnden Kommunikationskanal und/oder die zu wechselnde Zugangstechnologie zu dem festgelegten Zeitpunkt.- Determining a point in time and executing a transmission of suitable software sections and / or configuration data to the mobile radio terminal for its reconfiguration with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed at the specified point in time.
2. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch2. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal ( 1 ) with a configurable transceiver (2) according to claim
1 , wobei für den Fall, dass im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes für einen beschränkten Zeitraum keine geeigneten Kommunikationskanäle und/oder geeigneten Zugangstechnologien verfügbar sind, - jeweils ein Ort und ein voraussichtlicher Zeitpunkt bestimmt werden, ab denen keine Funkverbindung mehr besteht sowie ab denen eine neue Funkverbindung aufgenommen werden kann, wobei - falls für die Aufnahme der neuen Funkverbindung erforder- lieh eine Übermittlung von geeigneten Softwareabschnitten und/oder Konfigurationsdaten auf das Mobilfunkendgerät zu dessen Rekonfiguration im Hinblick auf den zu wechselnden Kommunikationskanal und/oder die zu wechselnde Zugangstechno- logie ausgeführt wird.1, where in the event that no suitable communication channels and / or suitable access technologies are available for a limited period of time in the course of the further expected route of the mobile radio terminal, - a location and an expected time are determined from which there is no longer a radio connection and from which a new one Radio connection can be established, whereby - if necessary for the establishment of the new radio connection - suitable software sections and / or configuration data are transmitted to the mobile radio terminal for its reconfiguration with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed ,
3. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Feststellung, ob sich das Mobilfunkend- gerät am Rande der Netzwerkabdeckung eines gerade genutzten Kommunikationskanals befindet und wann dessen Einzugsbereich voraussichtlich verlassen wird, anhand von Informationen a) und c) sowie gegebenenfalls b) oder von Informationen b) und c) erfolgt.3. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to claim 1 or 2, wherein a determination as to whether the mobile radio terminal is on the edge of network coverage of a communication channel currently being used and when its catchment area is likely to be left , based on information a) and c) and possibly b) or information b) and c).
4. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei ein Ermitteln von im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes geeigneten Kommunikationskanälen und/oder geeigneten Zugangstechnologien anhand von Information c) unter Berücksichtigung von Information b) und/oder von Information a) erfolgt.4. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to claim 1, 2 or 3, wherein a determination of communication channels and / or suitable access technologies suitable in the course of the further expected route of the mobile radio terminal using information c) taking into account information b) and / or information a).
5. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei anhand von Information b) oder anhand von Information c) in Verbindung mit Information a) und/oder Information b) ermittelt wird, ob im Verlauf der weiteren vor- aussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes für einen beschränkten Zeitraum keine geeigneten Kommunikationskanäle und/oder geeigneten Zugangstechnologien verfügbar sind.5. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to claim 2, 3 or 4, wherein using information b) or using information c) in conjunction with information a) and / or information b) it is determined whether in the course of the further preliminary apparent route of the mobile terminal for a limited period of time no suitable communication channels and / or suitable access technologies are available.
6. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Ortsinformationen a) die aktuelle Position und die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Mobilfunkendgerätes umfassen.6. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to one of the preceding claims, location information a) comprising the current position and the current movement speed of the mobile radio terminal.
7. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch 6, wobei die aktuelle Position und die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Mobilfunkendgerätes unter Verwendung eines aktiven oder passiven satellitengestützten Ortungssystem (4) wie dem Global Positioning Systems (GPS) ermittelt werden.7. The method for reconfiguring a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to claim 6, wherein the current position and the current movement speed of the mobile radio terminal using an active or passive satellite-based positioning system (4) such as the Global Positioning Systems (GPS ) be determined.
8. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch 6, wobei die aktuelle Position und die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit des Mobilfunkendgerätes unter Verwendung von Triangulationsverfahren ermittelt werden.8. The method for reconfiguring a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to claim 6, wherein the current position and the current movement speed of the mobile radio terminal are determined using triangulation methods.
9. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Routeninformationen b) voraussichtliche zukünftige geographische Aufenthaltsorte des Mobilfunkendgerätes sowie den voraussichtlichen zeitlichen Verlauf umfassen.9. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to any one of the preceding claims, wherein route information b) include prospective future geographic locations of the mobile radio terminal and the expected time course.
10. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach Anspruch10. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to claim
9, wobei die Routendaten mittels eines Routenplanungssystems (5) , insbesondere mittels eines Navigationssystems eines Au- tomobils oder eines anderen Verkehrsmittels, ermittelt werden. 9, the route data being ascertained by means of a route planning system (5), in particular by means of a navigation system of an automobile or another means of transport.
11. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Information c) über den räumlichen Einzugsbereich und die Verfügbarkeit von Mobilfunk- netzwerken (A... E) , mit denen das Mobilfunkendgerät gerade kommuniziert oder zukünftig kommunizieren kann, mittels einer geographischen Beschreibung der Netzwerkverfügbarkeit auf einem Server des aktuellen Mobilfunknetzes ermittelt wird, wobei der Server auf Anfrage mittels Funkverbindung kontaktier- bar ist und aktuelle Information c) übermittelt.11. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to one of the preceding claims, wherein information c) about the spatial catchment area and the availability of mobile radio networks (A ... E) with which the The mobile radio terminal is currently communicating or can communicate in the future, is determined by means of a geographical description of the network availability on a server of the current mobile radio network, the server being able to be contacted by radio communication on request and transmitting current information c).
12. Verfahren zur Rekonfiguration von einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Minimierung von Rekonfi- gurationszeiten erfolgt, indem jeweils benötigte, insbesondere häufig benötigte, Softwareabschnitte und/oder Konfigurationsdaten auf dem Mobilfunkendgerät vorgehalten.12. A method for the reconfiguration of a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2) according to one of the preceding claims, wherein a minimization of reconfiguration times is carried out by keeping required, in particular frequently required, software sections and / or configuration data on the mobile radio terminal ,
13. Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Trans- ceiver (2), welches über eine Verarbeitungseinheit (3) zur zumindest temporären Kommunikation mit13. Mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver (2), which via a processing unit (3) for at least temporary communication with
- einem Ortsinformationssystem (4) , das gerätespezifische Ortsinformation liefert, und/oder- A location information system (4) that provides device-specific location information, and / or
- einem Routenplanungssystem (5), das gerätespezifische Rou- teninformation liefert, und/oder- a route planning system (5) which provides device-specific route information, and / or
- einem geographischen Informationssystem (6) , das Information über den räumlichen Einzugsbereich und die Verfügbarkeit von Mobilfunknetzwerken (A... E) liefert, über ein solches Mobilfunknetzwerk (A...E) verfügt, wobei durch diese Verarbeitungseinheit anhand von wenigstens einem Teil der oben genannten Informationen- A geographical information system (6), which provides information about the spatial catchment area and the availability of mobile radio networks (A ... E), has such a mobile radio network (A ... E), with this processing unit using at least one part the above information
- feststellbar ist, ob sich das Mobilfunkendgerät am Rande der Netzwerkabdeckung eines gerade genutzten Kommunikationskanals befindet und wann dessen Einzugsbereich voraussicht- lieh verlassen wird, und falls ja- It can be determined whether the mobile radio terminal is on the edge of the network coverage of a communication channel currently in use and when its catchment area is expected to be left, and if so
- im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes geeignete Kommunikationskanäle und/oder geeig- nete Zugangstechnologien ermittelbar sind undsuitable communication channels and / or suitable in the course of the further expected route of the mobile radio terminal nete access technologies can be determined and
- ein ermittelter Kommunikationskanal und/oder eine ermittelte Zugangstechnologie mit den geringsten im Verlauf der weiteren voraussichtlichen Route des Mobilfunkendgerätes erfor- derlichen Wechseln von Kommunikationskanal und/oder Zugangstechnologie auswählbar ist und falls erforderlich- A determined communication channel and / or a determined access technology with the smallest changes of communication channel and / or access technology required in the further expected route of the mobile radio device can be selected and if necessary
- ein Empfang von geeigneten Softwareabschnitten und/oder Konfigurationsdaten aus einem Mobilfunknetzwerk veranlassbar ist und das Mobilfunkendgerät im Hinblick auf den zu wech- selnden Kommunikationskanal und/oder die zu wechselnde Zugangstechnologie rekonfigurierbar ist.receiving suitable software sections and / or configuration data from a mobile radio network can be initiated and the mobile radio terminal can be reconfigured with regard to the communication channel to be changed and / or the access technology to be changed.
14. Mobiltelefon mit einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver nach Anspruch 13.14. Mobile phone with a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver according to claim 13.
15. Portabler Computer mit einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver nach Anspruch 13.15. Portable computer with a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver according to claim 13.
16. Elektronisches Notizsystem, insbesondere Personal Digital Assistant (PDA) , mit einem Mobilfunkendgerät (1) mit einem konfigurierbaren Transceiver nach Anspruch 13.16. Electronic note system, in particular Personal Digital Assistant (PDA), with a mobile radio terminal (1) with a configurable transceiver according to claim 13.
17. Mobilfunkkommunikationssystem mit wenigstens17. Mobile communication system with at least
- einem Mobilfunkendgerät (1) und - einem Ortsinformationssystem (4) , insbesondere einem aktiven oder passiven satellitengestützten Ortungssystem, und- a mobile radio terminal (1) and - a location information system (4), in particular an active or passive satellite-based location system, and
- einem RoutenplanungsSystem (5) , insbesondere einem Navigationssystem, und- A route planning system (5), in particular a navigation system, and
- einem geographischen Informationssystem (6) nach Anspruch 13, die über wenigstens ein Mobilfunknetzwerk- A geographic information system (6) according to claim 13, which has at least one mobile radio network
(A... E) in wenigstens temporärer Kommunikation stehen. (A ... E) are in at least temporary communication.
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