WO2003028282A2 - Transmission of data to groups of receivers - Google Patents

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WO2003028282A2
WO2003028282A2 PCT/DE2002/002849 DE0202849W WO03028282A2 WO 2003028282 A2 WO2003028282 A2 WO 2003028282A2 DE 0202849 W DE0202849 W DE 0202849W WO 03028282 A2 WO03028282 A2 WO 03028282A2
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group
transmission
data
qos
message
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Martin Hans
Michael Eckert
Mark Beckmann
Andreas Otte
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/30—Resource management for broadcast services
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/24—Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]
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    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting data sets provided as so-called group messages (multicast messages) according to the preamble of claim 1, a mobile telecommunications network according to the preamble of claim 18 and a computer program product according to the preamble of claim 20.
  • Multicast transmissions are known on the Internet.
  • a corresponding group message is sent to a server without the data sender having to know which subscribers are connected to this server.
  • the invention is based on the problem of achieving a simplification of the definition of transmission qualities for the transmission of group messages.
  • the invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and by a mobile telecommunications network with the features of claim 18 and a computer program product with the features of claim 20.
  • claims 2 to 17, 19 are referred to and 21 referenced.
  • the establishment of a multicast message service is also possible, for example, in one Telecommunication network, in particular a mobile radio network, with the special conditions prevailing there, individually technically different devices possible. All data records that are sent as a group message for a specific group can thus be assigned the same quality standard of transmission, regardless of the individual group participants. This considerably reduces the effort required to determine transmission parameters in the multicast service. No individual negotiation of the transmission parameters then takes place during the data transfer to the respective participants, but these are specified by the administration unit in which they are stored in a group-specific manner.
  • the administration unit in which the quality standards for the respective groups are stored, a database assigned to the home location register is particularly advantageous. Then an existing network element for address management can be assigned the additional function according to the invention.
  • the quality standard can be specified by a provider of data sets for groups and can vary depending on the data. For example, a different delay time until it is sent can be provided for current messages than for periodically sent information that is less up-to-date.
  • a complete so-called Quality of Service profile can advantageously be stored under the quality parameters. This can contain information on priority and / or delay, reliability, maximum and / or average data rate.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the individual steps when requesting a retransmission of a message, listing all the data transmissions exchanged for this purpose, in accordance with the prior art
  • FIG. 3 shows a representation similar to FIG. 2 in a further development according to the invention for the transmission of a group message.
  • the application of the invention to data transmission in a mobile radio network NT is shown.
  • An application of the invention to a landline network is also fundamental. additionally possible.
  • the z. B. works according to the transmission standard UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), GSM (Global system for mobile communication), GPRS (General packet radio service) or EDGE (Enhanced Data Rates for GSM environments)
  • the transmission of group messages enables the implementation of new services in the field of mobile communications, for example news groups, video conferences, video-on-demand or distributed applications.
  • a transmission of audio and video messages is possible.
  • the transferred data type is arbitrary.
  • a multicast method is used according to the invention:
  • the various participating mobile telecommunication devices (T1 ... TN) for example subscribers
  • T1 ... TN participating mobile telecommunication devices
  • TN for example subscribers
  • the respective data sender then does not need to have any information about which and how many recipients are hiding behind this group address.
  • the sender only needs to know the address of the person to be notified Know multicast group XY and send the data to be transmitted only once to this multicast address in a single data transmission.
  • the mobile telecommunications network NT comprises as subscribers a number of mobile telecommunications devices T1, T2, ..., TN.
  • the communication network NT In order to organize the data transmission from, to and between them, the communication network NT is two different ones
  • Types of nodes (GPRS support nodes: GSN) assigned for data transfer: on the one hand, several regional nodes SGSN (serving GSN) are provided, each of which organizes a specific spatial subgroup of the mobile telecommunication devices T1 ... TN, the so-called SGSN area.
  • the SGSN keeps track of the location of the mobile telecommunication devices T1 ... TN, performs security functions and access controls and forms the interface to another node, the GGSN (Gateway GSN).
  • the Internet comes into consideration for this, as shown in FIG. 1.
  • This data transmission runs via an interface labeled Gi, which represents a leased line and connects the gateway GSN to, for example, a server on the Internet.
  • Both node types i.e. the SGSN and the GGSN, can be linked to a database, the so-called Home Location Register HLR, via Ge data transmission links (interfaces) Gc and Gr connected. These interfaces can also be fixed wire connections and are only used for internal information transmission, not for routing data of the group message.
  • the HLR database of which several can be implemented, depending on the capacity and organization of the network, is for the management of the mobile telecommunication devices T1 ... TN, that is to say the participating mobile phones, permanently installed telephones in vehicles , Laptops and the like.
  • the SGSN can request user-specific information from the HLR, e.g. B. for authentication of a user's mobile telecommunications device T4.
  • the addresses of the participating telecommunication devices T1 ... TN are stored here.
  • the SGSN is responsible for establishing the connection between a mobile telecommunications device T1 ... TN and a data network, for example the Internet, which sends the group message as a data packet.
  • Radio Network Subsystems RNS
  • Node B which are designed as antennas, transmission masts or the like in a known manner.
  • a control unit RNC Radio Network Controller
  • RNS Radio Network Controller
  • the Radio Network Controller is connected to the Node B transmitters in its area via a series of leased lines Iub and can use the resources of the air control Uu, which are used by the Node B in connection with the mobile telecommunication devices.
  • the management unit VE is a database within the HLR, which is not mandatory, but does have the advantage that an existing network component that is already in question for establishing a connection can be used. The effort in terms of hardware and software to set up such a database VE is therefore relatively low.
  • the task of the management unit VE is the centralized storage of group-specific transmission data in order to maintain a group-uniform transmission quality without having to negotiate individually with the participating terminal T1 ... TN.
  • the stored quality parameters form a so-called Quality of Service profile • QoS, which specifies the following parameters for the transmission of group messages to the group XY:
  • the priority of a data record A to be transmitted ie that the value of a data record can be determined in the event of a utilization or overload of available resources and it can then be determined whether the corresponding data record should be sent as a priority or lag behind others;
  • the delay of a data record A to be transmitted ie that the maximum duration of the residence time of the data record in the network NT can be predetermined;
  • the maximum data rate for the transmission of a data record A i.e. that a specification for the upper limit of the expected data rate is specified in bytes / s;
  • All these parameters can be saved as default values and preset for specific groups. For example, a higher average and maximum data transmission rate can be specified for memory-intensive image data transmission than for subscribers to a transmission service for sports results. Current news, such as real-time stock market prices, can be given higher priority and less delay than comments and background reports.
  • a data packet when a data packet is sent from the Internet, it is first sent to the GGSN, which asks the responsible SGSN at the HLR.
  • the GGSN then notifies the SGSN that data for the corresponding mobile telecommunications device T1, T2 or any other present.
  • the node SGSN then initiates the connection establishment between the requested subscriber T1, T2 ... and the external network.
  • PDP Packet Data Protocol
  • the network NT prompts one of the subscriber devices T1 ... TN to request the PDP context.
  • the transmission of the PDP context is required in each individual connection between a mobile telecommunication device T1 ... TN of the multicast group XY and the SGSN.
  • the respective network subscriber here T4, first sends the
  • This message Nl contains, among other things, the information element "QoS requested" with which those quality parameters, which are desired for the respective participant (here T4).
  • the SGSN is asked to provide and set these parameters for the subsequent data transmission.
  • the SGSN can respond to the request or provide a lower quality QoS, for example if the requesting telecommunications device T2 does not have the required authorization. This authorization can be clarified in a previously performed query of the security functions.
  • the SGSN then sends the message N2 “RAB Assignment Request” to the radio network controller RNC in charge, with which the RNC is asked to establish a connection between itself and the requesting subscriber T4.
  • This message N3 is acknowledged by subscriber T4 with the reply N4 “RB Setup Complete”.
  • the radio network controller can then send the execution message N5 "RAB Assignment Response" back to the SGSN, provided the RNC agrees with the QoS data transmitted by the SGSN and thus a connection to the subscriber T4 could be established. If this was not possible , the SGSN can also adjust the requested QoS retrospectively to the actually available technical skills.
  • the connection to the GGSN is established, which, as described above, acts as an interface to an external network, both for example the Internet.
  • the node SGSN sends the message N ⁇ "Create PDP Context Request" to the node GGSN.
  • This message N6 contains the actually confirmed QoS (QoS Negotiated), which, as described above, the one requested by the subscriber T4 (QoS Requested) ) may correspond to or deviate from this.
  • the node GGSN With approval, the node GGSN sends the confirming message N7 "Create PDP Context Response" back to the node SGSN.
  • the SGSN is now able to establish the complete connection between the external network and the inquiring telecommunications device T4 with the message N8 "Activate PDP Context Acknowledge") to the telecommunications device T4.
  • This message also contains the finally negotiated set of parameters for data transmission (QoS Negotiated)
  • QoS Negotiated The data transmission can now begin if the telecommunication device T4 supports this negotiated set of quality parameters, otherwise it can send an aborting message.
  • MC Contexts multicast context
  • PDP Contexts Packet Data Protocol Contexts
  • MCC multicast center
  • FIG. 3 shows the configuration according to the invention of the establishment of an MC context: Members Tl ... Tn of a group XY who have registered for the transmission, for example subscribers or individual registrations only for specific transmissions, are in the node SGSN as Members of this respective group XY registered, so here, for example, the mobile telecommunication device T4, among others.
  • These mobile telecommunication devices T1 ... TN have been informed of the presence of a group message in the run-up to the procedure shown and then start with the respective MC Context Activation procedure, of which only one example for that in the group XY - Holding mobile telecommunications device T4 is shown.
  • This message El contains information about the multicast address of the group XY and a QoS request with which to allocate those contained in the QoS data record Connection parameters is requested.
  • the node SGSN then sends the to the management unit VE, which is contained here in the home location register HLR
  • the message E2 contains the group address of the multicast group XY, with the help of which the administrative unit VE can make an assignment in its database to the QoS profile stored there.
  • This QoS profile requested by the SGSN is then sent to the SGSN with the message E3 "QoS Profile Response".
  • This QoS profile applies to all connections to members T1 to TN of the XY group, and is therefore transmitted in every MC context. sent, which is initiated by one of these telecommunications devices T1 ... TN.
  • the SGSN subsequently sends the message E4 “RAB Assignment Request” to the radio network controller (RNC), the message E4 containing the QoS, which this time, however, is not set individually, but as a default for everyone Group members were notified by the HLR.
  • RNC radio network controller
  • the RNC sets up the connection to the telecommunication device T4 with the message E5 "RB Setup”. This acknowledges with the message E6 "RB Setup Complete”.
  • the RNC also agrees with the QoS (security functions) and a connection is established between RNC and T4, the RNC sends the message E7 "RAB Assignment Response" to the SGSN to establish the connection to confirm.
  • the SGSN can do the QoS retrospectively limit and adapt to the available resources. However, this has the consequence that the QoS restricted in this way is now restricted in the same way for all other subscribers T1 ... TN of the group XY. It is therefore planned that the QoS should not be restricted to a minimum standard. If the group XY contains participants who do not meet this minimum standard, they cannot participate in the transmission.
  • the SGSN sends the message E8 “Create MC Context Request” to the GGSN.
  • This message E8 contains the QoS negotiated, that is to say the final QoS, which may differ from that originally stored in the administrative unit VE in the HLR.
  • the GGSN sends the message E9 "Create
  • the SGSN After receiving the message E9, the SGSN sends the message E10 "Activate MC Context Acknowledge" to the telecommunications device T4, which activates the MC Context.
  • the message E10 contains the final parameter set of the QoS.
  • an abort message is possible if the T4 telecommunication device cannot support the final QoS negotiated.
  • the QoS is determined by the lowest priority, the longest delay, the reliability and the lowest average and maximum transmission rate. The determination of further parameters would also be possible in the manner described.
  • the QoS is specified centrally by the HLR or another network component that contains the management unit VE and is not individually negotiated. Only if the GGSN or a participating telecommunications device cannot meet this required standard will the QoS be changed for the entire group, but only within limits that still seem acceptable for the respective entire group XY.
  • the previous determination of the QoS in the HLR may depend, for example, on the cost of the service used. The higher these are, the higher, for example, the transmission rates, the reliability and the priority of the data records A transmitted in this way.
  • a mobile radio network NT is formed for the first time, in which it is possible to receive group messages within a multicast service, which are transmitted according to a uniform standard, without the need for individual negotiation.
  • the technically weakest device cannot seriously endanger the transmission, since it is excluded below a minimum limit of technical requirements.

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Abstract

A method for the transmission of one or several data sets (A) to at least one plurality of receivers (T1...TN) combined to form at least one group (XY), also involving a common transmission to a group address interposed therebetween, wherein the data set (1) can be sent as a group message directly to all receivers (T1...TN) combined to form said group (XY). According to the invention, a common profile of a quality standard of transmission is stored by a central point (VE) for all receivers (T1...TN) of said group (XY).

Description

Beschreibungdescription
Datenübermittlung an Gruppen von EmpfängernData transmission to groups of recipients
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung von als sog. Gruppennachrichten (Multicast Messages) vorgesehenen Datensätzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Mobilte- lekommunikationsnetz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 sowie ein Computerprogrammerzeugnis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20.The invention relates to a method for transmitting data sets provided as so-called group messages (multicast messages) according to the preamble of claim 1, a mobile telecommunications network according to the preamble of claim 18 and a computer program product according to the preamble of claim 20.
Bei vielen in modernen Telekommunikationssystemen angebotenen Diensten und Anwendungen ist es wünschenswert, Datensätze verschiedenster Art nicht nur einzeln an ein teilnehmendes Telekoinmunikationsgerät dieses Netzes, sondern an zwei oder mehr Teilnehmer gleichzeitig zu übertragen. Dieses Verfahren, bei dem keine Einzelverbindungen zu den jeweiligen Teilnehmern aufgebaut werden, sondern der Datensatz insgesamt an eine gemeinsame Gruppenadresse versandt wird, die die Teilneh- mer der jeweiligen Gruppe zusammenf ßt, wird auch als Multi- casting bezeichnet. Beispiele für solche Dienste und Anwendungen sind insbesondere News-Groups, Videokonferenzen, Vi- deo-on-demand oder verteilte Anwendungen.In many of the services and applications offered in modern telecommunications systems, it is desirable to transmit data records of various types not only individually to a participating telecommunication device in this network, but to two or more subscribers simultaneously. This process, in which no individual connections to the respective participants are established, but rather the data record as a whole is sent to a common group address that groups together the participants in the respective group, is also referred to as multicasting. Examples of such services and applications are in particular news groups, video conferences, video-on-demand or distributed applications.
Im Internet sind Multicast-Übertragungen bekannt. Hierbei wird eine entsprechende Gruppennachricht an einen Server versandt, ohne daß der Datenversender wissen müßte, welche Teilnehmer an diesen Server angeschlossen sind.Multicast transmissions are known on the Internet. In this case, a corresponding group message is sent to a server without the data sender having to know which subscribers are connected to this server.
Beispielsweise in Mobilfunknetzen oder anderen Telefonnetzen ist jedoch ein hohes Maß an Flexibilität zu fordern, da für teilnehmende Telekommunikationsgeräte teilweise unterschiedliche technische Möglichkeiten für Datenraten in der Übertra- gung oder andere Parameter zur Verfügung stehen. Auch ist es möglich, daß Mobilfunkteilnehmer sich beispielsweise im Ausland aufhalten und daher eine Datenübertragung auch netzsei- tig mit gegenüber dem Heimatnetz geänderten Übertragungspara- etern verbunden ist.However, for example in mobile radio networks or other telephone networks, a high degree of flexibility is required, since for the participating telecommunication devices there are sometimes different technical possibilities for data rates in the transmission. or other parameters are available. It is also possible for mobile radio subscribers to be abroad, for example, and for this reason data transmission is also connected on the network side to transmission parameters which have been changed compared to the home network.
Daher ist es für den Einzelverbindungsaufbau mit einem jeweiligen Telekommunikationsgerät bekannt, daß jeweils zwischen einer Netzkomponente und dem teilnehmenden Gerät des Netzes die Übertragungsparameter in einem Abfragealgorithmus vorab „ausgehandelt" werden, d. h. auf die jeweiligen technischen Möglichkeiten und Berechtigungen des teilnehmenden Geräts abgestimmt wird. In dem der Erfindung zugrunde liegenden Multi- casting-Verfahren wäre ein solches Aushandeln jedoch mit ei- nem sehr hohen Aufwand verbunden, da für jeden Teilnehmer der Multicasting-Gruppe die Parameter einzeln ausgehandelt werden müßten. Eine Gruppe kann zahlenmäßig im Prinzip unbegrenzt viele Teilnehmer enthalten. Für große Gruppen ist daher ein solches Aushandeln nicht praktikabel .It is therefore known for the individual connection establishment with a respective telecommunication device that the transmission parameters are "negotiated" in advance in a query algorithm between a network component and the participating device of the network, that is to say it is matched to the respective technical possibilities and authorizations of the participating device However, such a negotiation would be associated with a very high outlay, since the parameters would have to be negotiated individually for each participant in the multicasting group. In principle, a group can contain an unlimited number of participants Such negotiation is therefore not practical for large groups.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vereinfachung der Festlegung von Übertragungsqualitäten für die Übermittlung von Gruppennachrichten zu erreichen.The invention is based on the problem of achieving a simplification of the definition of transmission qualities for the transmission of group messages.
Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Mobiltelekommunika- tionsnetz mit den Merkmalen des Anspruchs 18 und ein Computerprogrammerzeugnis mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Ansprü- ehe 2 bis 17, 19 und 21 verwiesen.The invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and by a mobile telecommunications network with the features of claim 18 and a computer program product with the features of claim 20. With regard to advantageous configurations, claims 2 to 17, 19 are referred to and 21 referenced.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die Einrichtung eines Mulitcast-Message-Service auch beispielsweise in einem Telekommunikationsnetz, insbesondere einem Mobilfunknetz, mit den besonderen dort vorherrschenden Gegebenheiten individuell technisch unterschiedlicher Geräte möglich. Allen Datensätzen, die als Gruppennachricht für eine bestimmte Gruppe ge- sandt werden, kann damit zentralisiert der gleiche Qualitätsstandard der Übertragung zugeordnet werden, unabhängig von den einzelnen Gruppenteilnehmern. Damit ist der Aufwand zur Bestimmung von Übertragungsparametern im Multicast-Service erheblich vermindert. Während der Datenweitergabe an die je- weiligen Teilnehmer findet dann kein individuelles Aushandeln der Übertragungsparameter mehr statt, sondern diese werden von der Verwaltungseinheit, in der sie gruppenspezifisch abgelegt sind, vorgegeben.By means of the method according to the invention, the establishment of a multicast message service is also possible, for example, in one Telecommunication network, in particular a mobile radio network, with the special conditions prevailing there, individually technically different devices possible. All data records that are sent as a group message for a specific group can thus be assigned the same quality standard of transmission, regardless of the individual group participants. This considerably reduces the effort required to determine transmission parameters in the multicast service. No individual negotiation of the transmission parameters then takes place during the data transfer to the respective participants, but these are specified by the administration unit in which they are stored in a group-specific manner.
Besonders vorteilhaft ist die Verwaltungseinheit, in der die Qualitätsstandards für die jeweiligen Gruppen abgelegt sind, eine dem Home Location Register zugeordnete Datenbank. Dann kann ein ohnehin zur Adressenverwaltung vorhandenes Netzelement mit der erfindungsgemäßen zusätzlichen Funktion belegt werden.The administration unit, in which the quality standards for the respective groups are stored, a database assigned to the home location register is particularly advantageous. Then an existing network element for address management can be assigned the additional function according to the invention.
Der Qualitätsstandard kann jeweils von einem Anbieter von Datensätzen für Gruppen vorgegeben werden und je nach Daten unterschiedlich sein. So kann etwa für aktuelle Nachrichten ei- ne andere Verzögerungszeit bis zu ihrer Übersendung vorgesehen sein als für periodisch gesandte Informationen von geringerer Aktualität.The quality standard can be specified by a provider of data sets for groups and can vary depending on the data. For example, a different delay time until it is sent can be provided for current messages than for periodically sent information that is less up-to-date.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß sol- ehe Teilnehmer, die einen vorgegebenen Mindeststandard nicht erfüllen, nicht an einer Multicast-Gruppe beteiligt sein können. Damit ist verhindert, daß die technisch schlechtesten Teilnehmer in jedem Fall die Übertragungsgualität bestimmen und dadurch diese für die gesamte Gruppe zu sehr herabsetzen.In a further development of the invention it can be provided that subscribers who do not meet a specified minimum standard cannot be involved in a multicast group. This prevents the worst from a technical point of view In any case, participants determine the quality of transmission and thereby reduce it too much for the entire group.
Unter den Qualitätsparametern kann vorteilhaft ein vollstän- diges sogenanntes Quality-of-Service-Profil abgelegt sein. Dieses kann Angaben zur Priorität und/oder zur Verzögerung, zur Zuverlässigkeit, zur maximalen und/oder zur mittleren Datenrate enthalten.A complete so-called Quality of Service profile can advantageously be stored under the quality parameters. This can contain information on priority and / or delay, reliability, maximum and / or average data rate.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.Further advantages and features of the invention result from an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown in the drawing and described below.
In der Zeichnung zeigt:The drawing shows:
Fig. 1 eine schematische Abbildung von an der Datenübertragung innerhalb der Gruppennachrichtenübermittlung beteiligten Komponenten,1 shows a schematic illustration of components involved in the data transmission within the group message transmission,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm der einzelnen Schritte bei der Anforderung einer Nachübermittlung einer Nachricht unter einzelner Auflistung aller hierzu ausgetauschten Datensendungen gemäß dem Stand der Technik,2 shows a schematic diagram of the individual steps when requesting a retransmission of a message, listing all the data transmissions exchanged for this purpose, in accordance with the prior art,
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie Figur 2 in erfindungsgemäßer Weiterbildung zur Übertragung einer Gruppennachricht .3 shows a representation similar to FIG. 2 in a further development according to the invention for the transmission of a group message.
Im Ausführungsbeispiel ist die Anwendung der Erfindung auf eine Datenübertragung in einem Mobilfunknetz NT dargestellt. Auch eine Anwendung der Erfindung auf ein Festnetz ist grund- sätzlich möglich. Im gezeigten Mobilfunknetz NT, das z. B. nach dem Übertragungsstandard UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) , GSM (Global system for mobile communication) , GPRS (General packet radio ser- vice) oder EDGE (Enhanced Data Rates for GSM environ- ments) arbeitet, wird mit der gezeigten Verwirklichung der Übertragung von Gruppennachrichten die Implementierung neuer Dienste im Mobilfunkbereich ermöglicht, beispielsweise von News-Groups, Videokonferenzen, Video-on-demand oder verteilten Anwendungen. Eine Übertragung von Audio- und Videonachrichten ist möglich. Der übertragene Datentyp ist beliebig.In the exemplary embodiment, the application of the invention to data transmission in a mobile radio network NT is shown. An application of the invention to a landline network is also fundamental. additionally possible. In the cellular network NT shown, the z. B. works according to the transmission standard UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), GSM (Global system for mobile communication), GPRS (General packet radio service) or EDGE (Enhanced Data Rates for GSM environments) the transmission of group messages enables the implementation of new services in the field of mobile communications, for example news groups, video conferences, video-on-demand or distributed applications. A transmission of audio and video messages is possible. The transferred data type is arbitrary.
Bei der Übertragung einer Seriennachricht zu mehreren Teil- nehmern ist es möglich, jedem Teilnehmer eine Kopie der zu übertragenden Nachricht in einer Einzelverbindung zukommen zu lassen. Für große Gruppen von Teilnehmern ist dieses Verfahren jedoch zu aufwendig, da dieselbe Nachricht dann über N EinzelVerbindungen (Unicast-Verbidungen mit N=Anzahl der Emp- fänger) übertragen und dabei mehrfach über gemeinsame Verbindungswege gesendet werden müßte, was eine sehr hohe Bandbreite erfordert.When transmitting a serial message to several participants, it is possible to send each participant a copy of the message to be transmitted in a single connection. However, this method is too complex for large groups of subscribers, since the same message would then be transmitted via N individual connections (unicast connections with N = number of recipients) and would have to be sent several times over common connection paths, which requires a very high bandwidth.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Multicast-Verfahren an- gewandt: Dabei werden die verschiedenen teilnehmenden mobilen Telekommunikationsgeräte (T1...TN) (etwa Abonnenten), denen dieselbe Nachricht übermittelt werden soll, zu einer gemeinsamen Multicast-Gruppe XY zusammengefaßt. Dieser Gruppe XY wird nur insgesamt eine Adresse, die sog. Multicast- Adresse, zugeordnet. Der jeweilige Datenversender braucht dann keine Informationen darüber zu haben, welche und wie viele Empfänger sich hinter dieser Gruppenadresse verbergen. Der Versender muß nur die Adresse der zu benachrichtigenden Multicast-Gruppe XY kennen und die zu übertragenden Daten nur in einer einzigen Datensendung einmal an diese Multicast- Adresse versenden.In contrast, a multicast method is used according to the invention: The various participating mobile telecommunication devices (T1 ... TN) (for example subscribers) to whom the same message is to be transmitted are combined to form a common multicast group XY. Only one address, the so-called multicast address, is assigned to this group XY. The respective data sender then does not need to have any information about which and how many recipients are hiding behind this group address. The sender only needs to know the address of the person to be notified Know multicast group XY and send the data to be transmitted only once to this multicast address in a single data transmission.
Das Mobiltelekommunikationsnetz NT gemäß der Erfindung umfaßt als Teilnehmer mehrere mobile Telekommunikationsgeräte Tl, T2 , ... , TN.The mobile telecommunications network NT according to the invention comprises as subscribers a number of mobile telecommunications devices T1, T2, ..., TN.
Um die Datenübertragung von, zu und zwischen diesen zu orga- nisieren, sind dem Kommunikationsnetz NT zwei verschiedeneIn order to organize the data transmission from, to and between them, the communication network NT is two different ones
Typen von Knoten (GPRS Support Knodes : GSN) zur Datenvermittlung zugeordnet: zum einen sind mehrere regionale Knoten SGSN (Serving GSN) vorgesehen, die jeweils eine bestimmte räumliche Teilgruppe der mobilen Telekommunikationsgeräte T1...TN, die sogenannte SGSN Area, organisieren. Der SGSN verfolgt den Aufenthaltsort der mobilen Telekommunikationsgeräte T1...TN, führt Sicherheitsfunktionen und Zugriffskontrollen aus und bildet die Schnittstelle zu einem weiteren Knoten, dem GGSN (Gateway GSN) . Dieser ermöglicht durch Routinginformationen, also Informationen betreffend die Auswahl der Übertragungswege, und Informationen über erreichbare mobile Telekommunikationsgeräte Tl... TN die Verbindung zwischen dem mobilen Netz NT, das beispielsweise nach dem UMTS-Standard arbeitet, und einem Paketdatennetzwerk, das als festverdrahtetes Netz aus- gebildet sein kann und außerhalb des Telekommunikationsnetzes NT stehen kann. Beispielsweise kommt hierfür das Internet in Betracht, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Diese Datenübertragung läuft über ein mit Gi bezeichnetes Interface, das eine Festverbindung darstellt und den Gateway GSN mit etwa einem Server des Internets verbindet.Types of nodes (GPRS support nodes: GSN) assigned for data transfer: on the one hand, several regional nodes SGSN (serving GSN) are provided, each of which organizes a specific spatial subgroup of the mobile telecommunication devices T1 ... TN, the so-called SGSN area. The SGSN keeps track of the location of the mobile telecommunication devices T1 ... TN, performs security functions and access controls and forms the interface to another node, the GGSN (Gateway GSN). This enables the connection between the mobile network NT, which works, for example, according to the UMTS standard, and a packet data network, which consists of a hard-wired network, by means of routing information, that is to say information relating to the selection of the transmission paths and information about accessible mobile telecommunication devices T1 ... TN - Can be formed and can stand outside the telecommunications network NT. For example, the Internet comes into consideration for this, as shown in FIG. 1. This data transmission runs via an interface labeled Gi, which represents a leased line and connects the gateway GSN to, for example, a server on the Internet.
Beide Knotentypen, also der SGSN und der GGSN, sind mit einer Datenbank, dem sog. Home Location Register HLR, über jeweili- ge Datenübertragungsstrecken (Interfaces) Gc und Gr verbunden. Diese Interfaces können ebenfalls Festdrahtverbindungen sein und dienen nur zur internen Informationsübertragung, nicht zur Leitung von Daten der Gruppennachricht. Die Daten- bank HLR, von der auch mehrere verwirklicht sein können - je nach Abhängigkeit von der Kapazität und Organisation des Netzwerks -, ist insgesamt für das Management der mobilen Telekommunikationsgeräte T1...TN, also etwa der teilnehmenden Handies, festeingebauten Telefone in Fahrzeugen, Laptops und dergleichen, verantwortlich. Der SGSN kann vom HLR nutzerspezifische Informationen erfragen, z. B. zur Authentifizierung eines mobilen Telekommunikationsgeräts T4 eines Benutzers. Die Adressen der teilnehmenden Telekommunikationsgeräte T1...TN sind hier abgelegt. Der SGSN ist insgesamt verant- wortlich für den Verbindungsaufbau zwischen einem mobilen Telekommunikationsgerät T1...TN und einem Datennetz, beispielsweise dem Internet, das die Gruppennachricht als Datenpaket versendet .Both node types, i.e. the SGSN and the GGSN, can be linked to a database, the so-called Home Location Register HLR, via Ge data transmission links (interfaces) Gc and Gr connected. These interfaces can also be fixed wire connections and are only used for internal information transmission, not for routing data of the group message. The HLR database, of which several can be implemented, depending on the capacity and organization of the network, is for the management of the mobile telecommunication devices T1 ... TN, that is to say the participating mobile phones, permanently installed telephones in vehicles , Laptops and the like. The SGSN can request user-specific information from the HLR, e.g. B. for authentication of a user's mobile telecommunications device T4. The addresses of the participating telecommunication devices T1 ... TN are stored here. Overall, the SGSN is responsible for establishing the connection between a mobile telecommunications device T1 ... TN and a data network, for example the Internet, which sends the group message as a data packet.
An den Knoten SGSN können sich mehrere Einheiten des Funknetzes NT anschließen. Diese Einheiten werden als Radio Network Subsystems (RNS) bezeichnet und umfassen jeweils feste Sendestationen, sogenannte Node B, die als Antennen, Sendemasten oder dergleichen in bekannter Weise ausgebildet sind.Several units of the radio network NT can connect to the node SGSN. These units are referred to as Radio Network Subsystems (RNS) and each include fixed transmission stations, so-called Node B, which are designed as antennas, transmission masts or the like in a known manner.
Zur Kontrolle der Sendeeinheiten Node B ist jeder der genannten Einheiten RNS eine Kontrolleinheit RNC (Radio Network Controller) zugeordnet. Diese ist über die Datenübertragungs- strecke (Interface) Iu mit dem Knoten SGSN verbunden.To control the transmitter units Node B, a control unit RNC (Radio Network Controller) is assigned to each of the units RNS mentioned. This is connected to the SGSN node via the data transmission link (interface) Iu.
Andererseits ist der Radio Network Controller über eine Reihe von Festverbindungen Iub mit den Sendeanlagen Node B seines Bereichs verbunden und kann die Ressourcen der Luftschnitt- stellen Uu, die von den Node B in der Verbindung mit den mobilen Telekommunikationsgeräten genutzt werden, kontrollieren.On the other hand, the Radio Network Controller is connected to the Node B transmitters in its area via a series of leased lines Iub and can use the resources of the air control Uu, which are used by the Node B in connection with the mobile telecommunication devices.
Erfindungsgemäß ist weiterhin zumindest eine zentrale Verwaltungseinheit VE vorgesehen. Anstelle einer einzigen zentralen Verwaltungseinheit VE ist auch die Unterteilung in mehrere, dezentrale Verwaltungseinheiten möglich. Im Ausführungsbei- spiel ist die Verwaltungseinheit VE eine Datenbank innerhalb des HLR, was nicht zwingend ist, jedoch den Vorteil mit sich bringt, daß eine bereits vorhandene und zum Verbindungsaufbau ohnehin befragte Netzwerkkomponente nutzbar ist. Der hard- und softwareseitige Aufwand zum Aufbau einer derartigen Datenbank VE sind daher relativ gering.According to the invention, at least one central management unit VE is also provided. Instead of a single central administrative unit VE, it is also possible to subdivide it into several decentralized administrative units. In the exemplary embodiment, the management unit VE is a database within the HLR, which is not mandatory, but does have the advantage that an existing network component that is already in question for establishing a connection can be used. The effort in terms of hardware and software to set up such a database VE is therefore relatively low.
Die Aufgabe der Verwaltungseinheit VE ist die zentralisierte Speicherung von gruppenspezifischen Übertragungsdaten zur Wahrung einer gruppeneinheitlichen Übertragungsqualität unter Verzicht auf ein individuelles Aushandeln mit dem jeweils teilnehmenden Endgerät T1...TN. Im Ausführungsbeispiel bilden die gespeicherten Qualitätsparameter ein sogenanntes Quality- of-Service-Profil • QoS, das die folgenden Parameter für die Übertragung von Gruppennachrichten an die Gruppe XY vorgibt:The task of the management unit VE is the centralized storage of group-specific transmission data in order to maintain a group-uniform transmission quality without having to negotiate individually with the participating terminal T1 ... TN. In the exemplary embodiment, the stored quality parameters form a so-called Quality of Service profile • QoS, which specifies the following parameters for the transmission of group messages to the group XY:
die Priorität eines zu übertragenden Datensatzes A, d. h., daß der Wert eines Datensatzes im Fall einer Auslastung oder Überlastung von zur Verfügung stehenden Ressourcen festgelegt werden kann und danach bestimmbar ist, ob der entsprechende Datensatz vorrangig übersandt werden oder hinter anderen zu- rückstehen soll; die Verzögerung eines zu übertragenden Datensatzes A, d. h., daß die maximale Dauer der Verweilzeit des Datensatzes im Netz NT vorbestimmbar ist;the priority of a data record A to be transmitted, ie that the value of a data record can be determined in the event of a utilization or overload of available resources and it can then be determined whether the corresponding data record should be sent as a priority or lag behind others; the delay of a data record A to be transmitted, ie that the maximum duration of the residence time of the data record in the network NT can be predetermined;
die Zuverlässigkeit eines zu übertragenden Datensatzes A, d. h. , daß Qualitätsstandards für den Datensatz hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit von Datenverlusten, von Datenlieferungen außerhalb der Sequenz, von doppelter Datenlieferung oder Datenverfälschung vorgegeben werden, die je nach Wichtigkeit der exakten Übermittlung von Daten bestimmt werden können;the reliability of a data record A to be transmitted, d. H. that quality standards are set for the data set with regard to the probability of data loss, data deliveries outside the sequence, double data delivery or data corruption, which can be determined depending on the importance of the exact transmission of data;
die maximale Datenrate für die Übertragung eines Datensatzes A, d.h., daß eine Vorgabe für die Obergrenze der erwarteten Datenrate in Byte/s angegeben wird;the maximum data rate for the transmission of a data record A, i.e. that a specification for the upper limit of the expected data rate is specified in bytes / s;
die mittlere Datenrate eines zu übertragenden Datensatzes A, d. h. , daß ein Erwartungswert für die mittlere Übertragungsgeschwindigkeit vorgegeben wird.the average data rate of a data record A to be transmitted, d. H. that an expected value for the average transmission speed is specified.
Alle diese Parameter können als Default-Werte gespeichert und gruppenspezifisch voreingestellt werden. Beispielsweise kann für speicherintensive Bilddatenübertragung eine höhere mittlere und maximale Datenübertragungsrate vorgegeben werden als für etwa Abonnenten eines Übermittlungsdienstes für Sporter- gebnisse. Aktuelle Nachrichten, etwa Echtzeitkurse von Börsen, können eine höhere Priorität und eine geringere Verzögerung erhalten als etwa Kommentare und Hintergrundberichte.All these parameters can be saved as default values and preset for specific groups. For example, a higher average and maximum data transmission rate can be specified for memory-intensive image data transmission than for subscribers to a transmission service for sports results. Current news, such as real-time stock market prices, can be given higher priority and less delay than comments and background reports.
In Funktion der dargelegten Komponenten wird beispielsweise bei Versand eines Datenpakets aus dem Internet dieses zuerst an den GGSN gesandt, der beim HLR den zuständigen SGSN erfragt. Der GGSN benachrichtigt dann den SGSN, daß Daten für das entsprechende mobile Telekommunikationsgerät Tl, T2 oder ein beliebiges anderes vorliegen. Der Knoten SGSN veranlaßt daraufhin den Verbindungsaufbau zwischen dem gefragten Teilnehmer Tl, T2... und dem externen Netzwerk.In the function of the components described, for example, when a data packet is sent from the Internet, it is first sent to the GGSN, which asks the responsible SGSN at the HLR. The GGSN then notifies the SGSN that data for the corresponding mobile telecommunications device T1, T2 or any other present. The node SGSN then initiates the connection establishment between the requested subscriber T1, T2 ... and the external network.
Um eine Verbindung aufzubauen, die die Übertragung von Datenpaketen, etwa an Kunden eines bestimmten Dienstes, aus dem Internet in das Mobilfunknetz NT ermöglicht, ist herkömmlich zunächst eine Anmeldung des jeweils empfangenden Teilnehmers, beispielsweise T4, durchzuführen. Dabei muß ein Packet Data Protocol (PDP) für die nachfolgende Übertragung aktiviert werden. Dieses geschieht in der PDP Context Activation Prozedur. Dadurch wird ein sogenannter Kontext aktiviert, d.h. ein Pfad durch das Telekommunikationsnetz NT, also etwa ein UMTS- Netz. Dieser Pfad wird dem Telekommunikationsgerät T4, dem SGSN und dem GGSN mitgeteilt. Dieses stellt die Voraussetzung für die Datenübertragung dar. Die Aktivierung des PDP Contexts wird entweder durch einen der Teilnehmer T1...TN veranlaßt, oder das Netz NT veranlaßt eines der Teilnehmergeräte T1...TN jeweils dazu, den PDP Context anzufragen. Die Über- mittlung des PDP Context ist nach dem Stand der Technik in jeder Einzelverbindung zwischen einem mobilen Telekommunikationsgerät T1...TN der Multicast-Gruppe XY und dem SGSN erforderlich.In order to set up a connection that enables the transmission of data packets, for example to customers of a certain service, from the Internet into the mobile radio network NT, it is conventional to first register the respective receiving subscriber, for example T4. A Packet Data Protocol (PDP) must be activated for the subsequent transmission. This happens in the PDP Context Activation procedure. This activates a so-called context, i.e. a path through the telecommunication network NT, that is to say a UMTS network. This path is communicated to the telecommunications device T4, the SGSN and the GGSN. This represents the prerequisite for the data transmission. The activation of the PDP context is either initiated by one of the subscribers T1 ... TN, or the network NT prompts one of the subscriber devices T1 ... TN to request the PDP context. According to the state of the art, the transmission of the PDP context is required in each individual connection between a mobile telecommunication device T1 ... TN of the multicast group XY and the SGSN.
Während dieser Aktivierung des PDP Contexts erfolgt auch die sogenannte Aushandlung der Übertragungsqualität mit den in dem oben aufgeführten QoS abgelegten Parametern. Ein derartiges Aushandeln des QoS ist in Figur 2 dargestellt:During this activation of the PDP context, the so-called negotiation of the transmission quality takes place with the parameters stored in the QoS listed above. Such a negotiation of the QoS is shown in FIG. 2:
Der jeweilige Netzteilnehmer, hier T4, sendet zunächst dieThe respective network subscriber, here T4, first sends the
Nachricht Nl „PDP Context Activation Request" an den SGSN. Diese Nachricht Nl enthält unter anderem das Informationselement „QoS requested", mit dem diejenigen Qualitätsparameter, die für den jeweiligen Teilnehmer (hier T4) gewünscht werden, beschrieben werden. Der SGSN wird dadurch gebeten, diese Parameter für die folgende Datenübertragung vorzusehen und einzustellen. Der SGSN kann der Bitte entsprechen oder einen qualitativ geringeren QoS zur Verfügung stellen, etwa wenn das nachfragende Telekommunikationsgerät T2 nicht die erforderliche Berechtigung hat. Diese Berechtigung kann in einer zuvor durchgeführten Abfrage der Sicherheitsfunktionen geklärt werden.Message Nl "PDP Context Activation Request" to the SGSN. This message Nl contains, among other things, the information element "QoS requested" with which those quality parameters, which are desired for the respective participant (here T4). The SGSN is asked to provide and set these parameters for the subsequent data transmission. The SGSN can respond to the request or provide a lower quality QoS, for example if the requesting telecommunications device T2 does not have the required authorization. This authorization can be clarified in a previously performed query of the security functions.
Der SGSN sendet daraufhin an den jeweils zuständigen Radio Network Controller RNC die Nachricht N2 „RAB Assignment Request", mit der der RNC aufgefordert wird, eine Verbindung zwischen sich und dem anfragenden Teilnehmer T4 aufzubauen.The SGSN then sends the message N2 “RAB Assignment Request” to the radio network controller RNC in charge, with which the RNC is asked to establish a connection between itself and the requesting subscriber T4.
Dieser übersendet daraufhin an den Teilnehmer T4 die Nachricht N3 „RB Setup".The latter then sends the message N3 “RB Setup” to the subscriber T4.
Vom Teilnehmer T4 wird diese Nachricht N3 mit der Antwort N4 „RB Setup Complete" quittiert.This message N3 is acknowledged by subscriber T4 with the reply N4 “RB Setup Complete”.
Damit kann dann der Radio Network Controller die Vollzugsnachricht N5 „RAB Assignment Response" an den SGSN rückübersenden, sofern der RNC mit den ihm vom SGSN übermittelten QoS-Daten einverstanden ist und damit eine Verbindung zum Teilnehmer T4 aufgebaut werden konnte. Wenn dies nicht möglich war, kann auch der SGSN den nachgefragten QoS nachträglich den tatsächlich zur Verfügung stehenden technischen Fähigkeiten anpassen.The radio network controller can then send the execution message N5 "RAB Assignment Response" back to the SGSN, provided the RNC agrees with the QoS data transmitted by the SGSN and thus a connection to the subscriber T4 could be established. If this was not possible , the SGSN can also adjust the requested QoS retrospectively to the actually available technical skills.
Nach Verbindungsaufbau zwischen dem SGSN und dem Teilnehmer T4 wird die Verbindung zum GGSN aufgebaut, der, wie oben beschrieben, als Schnittstelle zu einem externen Netzwerk, bei- spielsweise dem Internet, dient. Hierfür sendet der Knoten SGSN an den Knoten GGSN die Nachricht Nβ „Create PDP Context Request". In dieser Nachricht N6 ist der tatsächlich bestätigte QoS (QoS Negotiated) enthalten, der, wie oben beschrie- ben, dem vom Teilnehmer T4 angefragten (QoS Requested) entsprechen oder von diesem abweichen kann.After establishing a connection between the SGSN and the subscriber T4, the connection to the GGSN is established, which, as described above, acts as an interface to an external network, both for example the Internet. For this, the node SGSN sends the message Nβ "Create PDP Context Request" to the node GGSN. This message N6 contains the actually confirmed QoS (QoS Negotiated), which, as described above, the one requested by the subscriber T4 (QoS Requested) ) may correspond to or deviate from this.
Bei Einverständnis sendet der Knoten GGSN die bestätigende Nachricht N7 „Create PDP Context Response" an den Knoten SGSN zurück.With approval, the node GGSN sends the confirming message N7 "Create PDP Context Response" back to the node SGSN.
Mit dieser Bestätigung ist es dem SGSN nunmehr möglich, die vollständige Verbindung zwischen dem externen Netz und dem nachfragenden Telekommunikationsgerät T4 mit der Nachricht N8 „Activate PDP Context Acknowledge") an das Telekommunikationsgerät T4 herzustellen. Auch in dieser Nachricht ist der endgültig ausgehandelte Satz von Parametern für die Datenübertragung (QoS Negotiated) enthalten. Die Datenübertragung kann nun beginnen, sofern das Telekommunikationsgerät T4 die- sen ausgehandelten Satz von Qualitätsparametern unterstützt. Anderenfalls kann es eine abbrechende Nachricht übersenden.With this confirmation, the SGSN is now able to establish the complete connection between the external network and the inquiring telecommunications device T4 with the message N8 "Activate PDP Context Acknowledge") to the telecommunications device T4. This message also contains the finally negotiated set of parameters for data transmission (QoS Negotiated) The data transmission can now begin if the telecommunication device T4 supports this negotiated set of quality parameters, otherwise it can send an aborting message.
In der beschriebenen Aushandlung der im QoS-Profil abgelegten Übertragungsparameter ist es nicht zwingend, daß diese Para- meter vollständig vom Telekommunikationsgerät T4 vorgegeben werden, sondern sie können auch ganz oder teilweise vom Netzwerk NT zunächst vorgegeben werden und an die technischen Fähigkeiten des Teilnehmers T4 angepaßt werden.In the described negotiation of the transmission parameters stored in the QoS profile, it is not imperative that these parameters are completely specified by the telecommunication device T4, but they can also be initially specified in whole or in part by the network NT and adapted to the technical capabilities of the subscriber T4 become.
Die Aushandlung eines Multicast Contexts (MC Contexts) für Gruppennachrichten (Multicast messages) könnte prinzipiell genau so wie die beschriebene Aushandlung des Packet Data Protocol Contexts (PDP Contexts) verlaufen. Hierfür kann ab- weichend ein sogenanntes Multicast-Center (MCC) vorgesehen sein, zwischen dem und dem jeweiligen Teilnehmer T1...TN die Verbindung aufgebaut wird. Auch hier würde mit der Übertragung des Standes der Technik die Aushandlung des QoS indivi- duell zwischen dem MCC und jedem Teilnehmer T1...TN erfolgen müssen.The negotiation of a multicast context (MC Contexts) for group messages (Multicast messages) could in principle be the same as the negotiation of the Packet Data Protocol Context (PDP Contexts). For this, giving way to a so-called multicast center (MCC) between which and the respective subscriber T1 ... TN the connection is established. Here too, with the transfer of the prior art, the negotiation of the QoS would have to take place individually between the MCC and each participant T1 ... TN.
In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Zustandekommens eines MC Contexts dargestellt: Mitglieder Tl...Tn ei- ner Gruppe XY, die sich für die Übertragung angemeldet haben, etwa Abonnenten oder auch Einzelanmeldungen nur für bestimmte Übertragungen, sind im Knoten SGSN als Mitglieder dieser jeweiligen Gruppe XY registriert, hier also beispielhaft neben anderen das mobile Telekommunikationsgerät T4. Diese Mobilte- lekommunikationsgeräte T1...TN sind im Vorfeld des dargestellten Ablaufs vom Vorliegen einer Gruppennachricht in Kenntnis gesetzt worden und beginnen daraufhin von sich aus mit der jeweiligen MC Context Activation Prozedur, von der hier nur beispielhaft diejenige für das in der Gruppe XY ent- haltene Mobiltelekoinmunikationsgerät T4 dargestellt ist.3 shows the configuration according to the invention of the establishment of an MC context: Members Tl ... Tn of a group XY who have registered for the transmission, for example subscribers or individual registrations only for specific transmissions, are in the node SGSN as Members of this respective group XY registered, so here, for example, the mobile telecommunication device T4, among others. These mobile telecommunication devices T1 ... TN have been informed of the presence of a group message in the run-up to the procedure shown and then start with the respective MC Context Activation procedure, of which only one example for that in the group XY - Holding mobile telecommunications device T4 is shown.
Dieses übersendet dann von sich aus die Anfrage El „Acticate MC Context Request" an den SGSN. In dieser Nachricht El ist eine Information über die Multicast Adresse der Gruppe XY enthalten und ein QoS Request, mit dem um Zuteilung von den im QoS-Datensatz enthaltenen Verbindungsparametern nachgefragt wird.This then automatically sends the request El “Acticate MC Context Request” to the SGSN. This message El contains information about the multicast address of the group XY and a QoS request with which to allocate those contained in the QoS data record Connection parameters is requested.
Der Knoten SGSN übersendet dann an die Verwaltungseinheit VE, die hier im Home Location Register HLR enthalten ist, dieThe node SGSN then sends the to the management unit VE, which is contained here in the home location register HLR
Nachricht E2 „QoS Profile Requested". Mit dieser Nachricht E2 fordert der SGSN das HLR auf, ihm das dort in der Verwaltungseinheit VE gespeicherte QoS-Profil zu übermitteln. In der Nachricht E2 ist die Gruppenadresse der Multicast Gruppe XY enthalten, mit deren Hilfe die Verwaltungseinheit VE in ihrer Datenbank eine Zuordnung zu dem dort abgelegten QoS- Profil vornehmen kann.Message E2 "QoS Profile Requested". With this message E2, the SGSN requests the HLR to transmit the QoS profile stored there in the management unit VE. In The message E2 contains the group address of the multicast group XY, with the help of which the administrative unit VE can make an assignment in its database to the QoS profile stored there.
Dieses vom SGSN angeforderte QoS-Profil wird dann mit der Nachricht E3 „QoS Profile Response" an den SGSN gesandt. Dieses QoS-Profil gilt für alle Verbindungen zu Mitgliedern Tl...TN der Gruppe XY, wird also in jedem MC Context über- sandt, der von einem dieser Telekommunikationsgeräte T1...TN initiiert wird.This QoS profile requested by the SGSN is then sent to the SGSN with the message E3 "QoS Profile Response". This QoS profile applies to all connections to members T1 to TN of the XY group, and is therefore transmitted in every MC context. sent, which is initiated by one of these telecommunications devices T1 ... TN.
Auch in der erfindungsgemäßen Abfolge übersendet nachfolgend der SGSN nachfolgend die Nachricht E4 „RAB Assignment Re- quest" an den Radio Network Controller (RNC) , wobei die Nachricht E4 den QoS enthält, der diesmal allerdings nicht individuell eingestellt ist, sondern als Vorgabe für alle Gruppenmitglieder vom HLR mitgeteilt wurde.In the sequence according to the invention, the SGSN subsequently sends the message E4 “RAB Assignment Request” to the radio network controller (RNC), the message E4 containing the QoS, which this time, however, is not set individually, but as a default for everyone Group members were notified by the HLR.
Der RNC baut mit der Nachricht E5 „RB Setup" die Verbindung zum Telekommunikationsgerät T4 auf. Dieses quittiert mit der Nachricht E6 „RB Setup Complete" .The RNC sets up the connection to the telecommunication device T4 with the message E5 "RB Setup". This acknowledges with the message E6 "RB Setup Complete".
Sofern das Telekoinmunikationsgerät T4 dem mitgeteilten QoS technisch entsprechen kann, der RNC ebenfalls mit dem QoS einverstanden sind (Sicherheitsfunktionen) und eine Verbindung zwischen RNC und T4 zustande kommt, übersendet der RNC an den SGSN die Nachricht E7 „RAB Assignment Response", um den Verbindungsaufbau zu bestätigen.If the telecommunications device T4 can technically correspond to the QoS communicated, the RNC also agrees with the QoS (security functions) and a connection is established between RNC and T4, the RNC sends the message E7 "RAB Assignment Response" to the SGSN to establish the connection to confirm.
Falls die Verbindung zu dem Telekommunikationsgerät T4 nicht zustande kommen konnte, weil der QoS technisch oder nach Berechtigungen zu hoch lag, kann der SGSN den QoS nachträglich beschränken und an die zur Verfügung stehenden Ressourcen anpassen. Dies hat allerdings die Konsequenz, daß der so beschränkte QoS nunmehr auch für alle anderen Teilnehmer Tl...TN der Gruppe XY in der gleichen Weise beschränkt ist. Daher ist vorgesehen, daß eine Beschränkung des QoS unter einen Mindeststandard nicht vorgenommen wird. Wenn in der Gruppe XY Teilnehmer enthalten sind, die diesen Mindeststandard nicht erfüllen, können sie an der Übertragung nicht teilnehmen.If the connection to the T4 telecommunication device could not be established because the QoS was too high technically or according to authorizations, the SGSN can do the QoS retrospectively limit and adapt to the available resources. However, this has the consequence that the QoS restricted in this way is now restricted in the same way for all other subscribers T1 ... TN of the group XY. It is therefore planned that the QoS should not be restricted to a minimum standard. If the group XY contains participants who do not meet this minimum standard, they cannot participate in the transmission.
Im weiteren Schritt wird die Verbindung vom SGSN zum Knoten GGSN, der den Zugang zum externen Netz, beispielsweise dem Internet, zur Verfügung stellt, aufgebaut. Hierfür sendet der SGSN an den GGSN die Nachricht E8 „Create MC Context Re- quest". In dieser Nachricht E8 ist der QoS negotiated, also der endgültige QoS, der von dem ursprünglich in der Verwaltungseinheit VE im HLR gespeicherten abweichen kann, enthalten.In the next step, the connection from the SGSN to the node GGSN, which provides access to the external network, for example the Internet, is established. For this purpose, the SGSN sends the message E8 “Create MC Context Request” to the GGSN. This message E8 contains the QoS negotiated, that is to say the final QoS, which may differ from that originally stored in the administrative unit VE in the HLR.
Bei Einverständnis sendet der GGSN die Nachricht E9 „CreateWith approval, the GGSN sends the message E9 "Create
MC Context Response" zurück an den SGSN. Wenn der GGSN die in dem QoS geforderten Parameter nicht liefern kann, kann er den QoS ebenfalls beschränken. Auch diese Beschränkung hat wieder Auswirkungen auf die Übertragung zur gesamten Gruppe XY.MC Context Response "back to the SGSN. If the GGSN cannot supply the parameters required in the QoS, it can also restrict the QoS. This restriction also has an effect on the transmission to the entire group XY.
Nach Erhalt der Nachricht E9 übersendet der SGSN an das Telekommunikationsgerät T4 die Nachricht E10 „Activate MC Context Acknowledge", womit der MC Context aktiviert ist. In der Nachricht E10 ist der endgültige Parametersatz des QoS ent- halten. Auch hier ist wieder eine Abbruchnachricht möglich, falls das Telekommunikationsgerät T4 den endgültigen QoS negotiated nicht unterstützen kann.After receiving the message E9, the SGSN sends the message E10 "Activate MC Context Acknowledge" to the telecommunications device T4, which activates the MC Context. The message E10 contains the final parameter set of the QoS. Here too, an abort message is possible if the T4 telecommunication device cannot support the final QoS negotiated.
Der QoS wird bestimmt durch die geringste Priorität, die längste Verzögerung, die Zuverlässigkeit und die geringste mittlere und maximale Übertragungsrate. Auch die Bestimmung weiterer Parameter wäre in der geschilderten Weise möglich. Der QoS wird, wie oben erwähnt, vom HLR oder einer anderen Netzwerkkomponente, die die Verwaltungseinheit VE enthält, zentral vorgegeben und nicht individuell ausgehandelt. Nur wenn der GGSN oder ein teilnehmendes Telekommunikationsgerät nicht diesem geforderten Standard entsprechen können, erfolgt eine Änderung des QoS für die gesamte Gruppe, allerdings auch nur in solchen Grenzen, die für die jeweilige gesamte Gruppe XY noch akzeptabel erscheinen. Die vorherige Bestimmung des QoS im HLR kann etwa abhängig sein von den Kosten des in Anspruch genommenen Dienstes. Je höher diese sind, desto höher können beispielsweise die Übertragungsraten, die Zuverlässig- keit und die Priorität der so übertragenen Datensätze A sein.The QoS is determined by the lowest priority, the longest delay, the reliability and the lowest average and maximum transmission rate. The determination of further parameters would also be possible in the manner described. As mentioned above, the QoS is specified centrally by the HLR or another network component that contains the management unit VE and is not individually negotiated. Only if the GGSN or a participating telecommunications device cannot meet this required standard will the QoS be changed for the entire group, but only within limits that still seem acceptable for the respective entire group XY. The previous determination of the QoS in the HLR may depend, for example, on the cost of the service used. The higher these are, the higher, for example, the transmission rates, the reliability and the priority of the data records A transmitted in this way.
Erfindungsgemäß ist insgesamt erstmals ein Mobilfunknetz NT gebildet, in dem die Möglichkeit gegeben ist, innerhalb eines Multicast-Services Gruppennachrichten empfangen zu können, die nach einem einheitlichen Standard übersandt werden, ohne daß es einer individuellen Aushandlung bedarf. Das technisch schwächste Gerät kann die Übertragung nicht ernsthaft gefährden, da es unterhalb einer Mindestgrenze technischer Anforderungen ausgeschlossen wird. According to the invention, a mobile radio network NT is formed for the first time, in which it is possible to receive group messages within a multicast service, which are transmitted according to a uniform standard, without the need for individual negotiation. The technically weakest device cannot seriously endanger the transmission, since it is excluded below a minimum limit of technical requirements.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Übermittlung von einem oder mehreren Datensätzen (A) an zumindest eine als Gruppe (XY) zusammengefaßte Mehrzahl von Empfängern (T1...TN) unter Zwischenschaltung einer gemeinsamen Sendung an eine Gruppenadresse, unter der der Datensatz (A) als Gruppennachricht mittelbar an alle in der Gruppe (XY) zusammengefaßten Empfänger (T1...TN) übersendbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Gruppennachrichten (A) für die Gruppe (XY) ein gemeinsames Profil eines Qualitätsstandards der Übertragung von einer zentralen Stelle (VE) für alle Empfänger (T1...TN) der Gruppe (XY) gespeichert wird.1. Method for the transmission of one or more data records (A) to at least one group of receivers (T1 ... TN) combined as a group (XY) with the interposition of a common transmission to a group address, under which the data record (A) as a group message can be sent indirectly to all receivers (T1 ... TN) combined in the group (XY), characterized in that for all group messages (A) for the group (XY) a common profile of a quality standard for transmission from a central point (VE ) for all receivers (T1 ... TN) in the group (XY).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil einheitlich für jede Übertragung einer Gruppennachricht (A) an Teilnehmer der Gruppe (X,Y) verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the profile is used uniformly for each transmission of a group message (A) to participants in the group (X, Y).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Verwaltungseinheit (VE) dem Home Location Register (HLR) zugeordnet wird, in dem unter anderem Adressen der jeweiligen Teilnehmer (T1...TN) gespeichert sind.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the central management unit (VE) is assigned to the home location register (HLR) in which, among other things, addresses of the respective participants (T1 ... TN) are stored.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwaltungseinheit (VE) ein separates Element ausbildet . 4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the administrative unit (VE) forms a separate element.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Qualitätsstandard (QoS) von einem Teilnehmer (T1...TN) einer Gruppe (XY) in der Aushandlung mit der zentralen Verwaltungseinheit (VE) für alle Datenübertragungen zu Mitgliedern der Gruppe (XY) beschränkbar ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the quality standard (QoS) of a participant (T1 ... TN) of a group (XY) in the negotiation with the central administration unit (VE) for all data transfers to members the group (XY) can be restricted.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Teilnehmer, deren technische Übertragungsqualitäten unterhalb einer Mindestgrenze liegen, nicht für die Einstellung der Übertragungsqualität herangezogen werden .6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that participants whose technical transmission qualities are below a minimum limit are not used for setting the transmission quality.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungsqualität durch ein Quality of Service-Profil (QoS-Profil) festgelegt ist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission quality is determined by a Quality of Service profile (QoS profile).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das QoS-Profil Angaben über die Priorität der zu übertragenden Gruppennachrichten (A) umfaßt.8. The method according to claim 7, characterized in that the QoS profile includes information about the priority of the group messages to be transmitted (A).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß das QoS-Profil Angaben über die maximale Verzögerung bei der Übertragung der Gruppennachrichten (A) umfaßt.9. The method according to any one of claims 7 or 8, characterized in that the QoS profile includes information about the maximum delay in the transmission of the group messages (A).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das QoS-Profil Angaben über die Zuverlässigkeit der zu übertragenden Gruppennachrichten (A) umfaßt.10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the QoS profile includes information about the reliability of the group messages (A) to be transmitted.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß das QoS-Profil Angaben über die maximale Datenrate der zu übertragenden Gruppennachrichten (A) umfaßt.11. The method according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the QoS profile includes information about the maximum data rate of the group messages to be transmitted (A).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß das QoS-Profil Angaben über die mittlere Datenrate der zu übertragenden Gruppennachrichten (A) umf ßt.12. The method according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the QoS profile includes information about the average data rate of the group messages (A) to be transmitted.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger (T1...TN) mobile Telekommunikationsgeräte innerhalb eines Mobiltelekommunikationsnet- zes (NT) sind.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the receivers (T1 ... TN) are mobile telecommunication devices within a mobile telecommunications network (NT).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen Datensätze (A) Text- und/oder Bilddaten mit oder ohne Ton umfassen.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the transmitted data records (A) include text and / or image data with or without sound.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren im Übertragungsstandard UMTS (Uni- versal Mobile Telecommunication System) , im GSM (Global System for mobile communication) , im GPRS (General packet radio Service) und/oder im EDGE (Enhanced Data Rates for GSM enviroments) angewandt wird. 15. The method according to any one of claims 13 or 14, characterized in that the method in the transmission standard UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), in GSM (Global System for mobile communication), in GPRS (General packet radio service) and / or in the EDGE (Enhanced Data Rates for GSM environments) is applied.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anforderung eines Qualitätsprofils (QoS) für die Datenübertragung von einem der teilnehmenden mo- bilen Telekommunikationsgeräte (T1...TN) an eine als Mul ticast-Center (MCC) bezeichnete Stelle des Telekommunikationsnetzes (NT) gesandt wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the request for a quality profile (QoS) for data transmission from one of the participating mobile telecommunications devices (T1 ... TN) to a multicast center (MCC) designated point of the telecommunications network (NT) is sent.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das mobile Telekommunikationsnetz (NT) in einzelne Bereiche unterteilt ist, die jeweils von einem Bereichsknoten (SGSN) verwaltet werden, wobei die Verwaltungseinheit (VE) für das gesamte Netz in einer zentralen Organisationsstelle (MCC) angeordnet ist.17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the mobile telecommunications network (NT) is divided into individual areas, each of which is managed by an area node (SGSN), the management unit (VE) for the entire network in one central organizational unit (MCC).
18. Mobiles Telekommunikationsnetz (NT) mit zumindest einem mehrere mobile Telekommunikationsgeräte (T1...TN) verwaltenden Knoten (SGSN), dadurch gekennzeichnet, daß das Telekommunikationsnetz (NT) eine zentrale Verwaltungseinheit (VE) für die Vorgabe von standardisierten Übertragungsparametern für an eine mehrere Telekommunikationsgeräte (T1...TN) umfassende Gruppe (XY) übertragbare Datensätze (multicast messages) (A) umfaßt .18. Mobile telecommunications network (NT) with at least one multiple mobile telecommunications devices (T1 ... TN) managing nodes (SGSN), characterized in that the telecommunications network (NT) is a central management unit (VE) for the specification of standardized transmission parameters for one several telecommunications devices (T1 ... TN) comprehensive group (XY) transmissible data sets (multicast messages) (A).
19. Mobiles Telekommunikationsnetz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Verwaltungseinheit (VE) gespeicherten Übertragungsparameter für jede Übersendung einer Gruppennachricht (A) innerhalb einer Gruppe (X,Y) unabhängig vom jeweiligen teilnehmenden Telekommunikationsgerät (T1...TN) verwendbar sind.19. Mobile telecommunications network according to claim 18, characterized in that the transmission parameters stored within the management unit (VE) for each transmission of a group message (A) within a group (X, Y) can be used independently of the respective participating telecommunication device (T1 ... TN).
20. Computerprogrammerzeugnis zum Ermöglichen von Da- tenübertragung innerhalb eines Mobilfunknetzes (NT) , dadurch gekennzeichnet, daß das Computerprogrammerzeugnis eine Abfrageroutine für eine Ermittlung von in einer zentralen Verwaltungseinheit (VE) bewahrten Übertragungsparametern für multicast messages (A) umfaßt und die dort abgelegten Übertragungsparameter für alle nachfragenden Teilnehmer (T1...TN) innerhalb einer Gruppe (X,Y) einheitlich verwendet.20. Computer program product to enable data transmission within a mobile radio network (NT), characterized in that the computer program product comprises a query routine for determining transmission parameters for multicast messages (A) stored in a central management unit (VE) and the transmission parameters stored there all requesting participants (T1 ... TN) within a group (X, Y) are used uniformly.
21. Computerprogrammerzeugnis nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dieses ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 bei Datenversand im Mobil funknetz (NT) durchführt . 21. Computer program product according to claim 20, characterized in that it carries out a method according to one of claims 1 to 18 for data transmission in the mobile radio network (NT).
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