WO2005048633A2 - Verfahren und vorrichtung zur übertragung von funkschnittstellen-bezogenen informationen von einem zellularen mobilfunknetz an ein mobilfunkendgerät - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur übertragung von funkschnittstellen-bezogenen informationen von einem zellularen mobilfunknetz an ein mobilfunkendgerät Download PDF

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WO2005048633A2 PCT/EP2004/052567 EP2004052567W WO2005048633A2 WO 2005048633 A2 WO2005048633 A2 WO 2005048633A2 EP 2004052567 W EP2004052567 W EP 2004052567W WO 2005048633 A2 WO2005048633 A2 WO 2005048633A2
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/04Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration using triggered events
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    • H04W60/02Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration by periodical registration

Definitions

  • the invention relates to methods and devices for transmitting radio interface-related information ("RR-ayer” information) from a cellular mobile radio network to a mobile radio terminal.
  • RR-ayer radio interface-related information
  • Radio resource layer information is information relating to the use of the radio interface in a cellular mobile radio network, such as, for example, information relating to the identity of a mobile radio cell currently used or usable by a mobile radio terminal, the frequencies and the use of radio channels in the current mobile radio cell, the frequencies of current neighboring cells to be measured or monitored by a mobile radio terminal, the support of certain properties (features) by the mobile radio network, information about the support of specific protocols or protocol extensions or features in the area of RR layers etc.
  • Second and third generation mobile radio systems such as GSM and UMTS have an architecture in which the software is divided into different layers according to the tasks to be performed (see FIG. 1).
  • RR layer radio resource management layer
  • MM layer mobility management layer
  • Separate protocols are defined for the different layers.
  • a mobile radio terminal needs different RR layer-specific information in different phases, ie information is to be assigned to the Radio Resource Management Layer and often depends on the type of radio access network (GSM / GERAN, UMTS, etc.): (i) Information that comes before the first access (access of a mobile radio terminal to the mobile network) or for the first access is required: this includes, for example in a GSM network, the information that is used to select a specific cell (Cell-ID) or that describes the channel structure; (ii) information that is only needed if the Mo ⁇ bilfunkendgerat already logged on the network and want to use services (eg information on support to protocols or protocol extensions or features in the area of the RR layer).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • Cell-ID the information that is used to select a specific cell
  • information that is only needed if the Mo ⁇ bilfunkendgerat already logged on the network and want to use services eg information on support to protocols or protocol extensions or features in the area of the RR
  • this information has the same value for all cells within a certain network area (routing area, location area or the entire PLMN area). In practice, this assumption can be met in that the corresponding feature is only switched to 'active' when a corresponding part of the network has been upgraded. (iii) Information on establishing and closing a connection to the network and modifying this connection when a service is used.
  • the invention is concerned with information of type (ii)
  • Type (i) information is generally broadcast via a system information broadcast channel, which all mobile radio terminals in a certain local area listen to.
  • Type (iii) information is generally transmitted between a mobile radio terminal and a mobile radio network via a dedicated channel.
  • the object of the present invention is to transmit RR layer information from the mobile radio network to a mobile radio terminal under optimized load on a broadcast channel (system information broadcast channel of a cellular mobile radio network).
  • a broadcast channel system information broadcast channel of a cellular mobile radio network
  • the invention can be implemented by introducing a new procedure in the RR layer, which is permitted by the MM entity in the core network node during a location update, attach or routing area update (FIGS. 2, 3 and 4).
  • the associated signaling between a base station subsystem BSS and a mobile radio terminal MS can also be used during a circuit-switched call in order to update RR-layer-specific information in the mobile radio terminal (FIG. 5).
  • An advantage of the invention is that the RR layer-specific information does not have to be broadcast in the system information broadcast channel. As a result, this channel is not unnecessarily loaded and the mobile radio terminal is fully operational again more quickly after a cell change. Furthermore, the RR-layer-specific information does not have to be sent along with every radio channel set-up and teardown, but only when the mobile radio terminal has moved into a new routing area or location area. Through various optimizations described below, the amount of information to be transmitted and the frequency with which it is sent can be further reduced. be decorated. A functional separation of mobility management and radio resource management is made possible.
  • the nodes of a core network (MSC, SGSN) of a mobile radio network therefore only have to implement general logic once for sending the "Send RR Info Request" message to the BSS and the "keep RR - Info” parameter in the Accept messages, but not the individual RR-layer-specific parameters that can be gradually introduced over time.
  • the RR-layer-specific information can be updated if the mobile radio terminal gets into another area (routing area, location area or PLMN) during a circuit-switched call, in which the information no longer has the same value owns like in the starting cell. This enables new features to be activated at a time when they are not yet supported across the network.
  • FIG. 1 schematically shows a mobile station MS, which is connected via a base station subsystem BSS to switching centers MSC / SGSN of a mobile radio network,
  • FIG. 2, 3 each schematically the signaling of "RR layer” information after a location update request, or routing area update request.
  • FIG. 4 schematically the signaling of "RR layer” information after a routing area update request an update of the location of a mobile station in relation to a CS and a PS domain
  • FIG. 5 shows the signaling during a handover.
  • the function of cellular mobile radio networks (such as GSM, WCDMA, TDCDMA, TDSCDMA, CDMA2000 etc.) is known to the person skilled in the art from relevant standardization documents (for GSM, for example, available from www.etsi.org). Therefore, only the components of a mobile radio network that are relevant for understanding the invention are addressed in the following.
  • FIG. 1 schematically shows a mobile radio terminal MS which communicates via an air interface shown as an arrow with a base station subsystem BSS of a mobile radio network which communicates with a switching center (MSC and / or SGSN) via an A interface or Gb interface.
  • a mobility management layer / MM layer i.e. control software layers relating to the movement of the mobile radio terminal
  • a management of the movements of a mobile station through processes relating to a mobile radio network Radio interface management (Radio Resource Management) -relevant radio resource management layer / RR layer.
  • the base station subsystem BSS comprising base station controls and base stations of a mobile radio network has in particular an RR layer.
  • FIG. 2 shows schematically the Mobility Management Layer
  • MS (MM) Software layer (MS (MM)) and radio resource management layer software layer (MS (RR)) of a mobile radio terminal MS, a radio resource management layer of a base station subsystem (BSS (RR)) and the radio resource management layer of a switching center MSC (MSC (RR)) and a mobility layer software layer of a switching center MSC (MSC (MM)).
  • BSS base station subsystem
  • MSC switching center MSC
  • MSC (MM) mobility layer software layer of a switching center MSC
  • Steps 1, 2 and 8 in FIG. 2 and also FIG. 3 essentially correspond to known processes in standardized mobile radio networks.
  • the steps inserted in steps 3 to 7 in FIG. 2 and also in FIG. 3 are new and enable by means of a point-to-point transmission over a channel between the mobile radio network and only one mobile radio terminal to the mobile radio terminal without overloading a broadcast channel of a cellular mobile radio network to transmit those RR layer information which does not necessarily have to be transmitted via a broadcast channel.
  • attach connecting an MS to the PS domain of a mobile network
  • routing area update updating the routing Area
  • attach sends the Accept message (step 8)
  • the RR entity sends a "Send RR Info Request" message to the base station subsystem (step 4).
  • the RR entity in the BSS then sends the RR information message the RR layer-specific information valid in the respective routing area / location area or in the PLMN to the mobile radio terminal (step 5).
  • the MM layer in the network node When the MM layer in the network node has been informed of the successful transmission of the "RR information" message (steps 6 and 7), it sends a location update accept message or routing area update accept message to the mobile radio terminal (step 8).
  • the RR-layer-specific information stored in the mobile radio device is retained when the device is switched off and on again.
  • the mobile radio terminal In order to delete the RR-layer-specific information in the mobile radio terminal, closer coordination between the MM and RR layers is provided in the mobile radio terminal: If the MM entity in the mobile radio device notices that the location or routing area has changed, the RR entity is informed that the RR-layer-specific information currently stored is no longer valid. However, the RR information is not yet deleted. In addition, the mobile radio terminal starts a location area update (routing area update procedure) or routing area update (routing area update procedure).
  • the new RR layer-specific information is temporarily stored by the mobile radio station.
  • the old RR-layer specific information is still preserved in.
  • the MM entity After receiving a location update accept message or a routing area update accept message, the MM entity notifies the RR entity that the old, no longer valid RR layer-specific information must be overwritten by the newly received one. If no new one is received, only the old one is deleted.
  • the core network has sent a reject message with a reject cause, so that the mobile radio terminal has deleted data relating to the old location area / routing area in which it last successfully registered. In this case, the old and the new RR-layer-specific information must also be deleted.
  • the core network has sent a reject message with a reject cause, so that the mobile radio terminal has not deleted data relating to the old location area / routing area in which it last successfully registered. Or the mobile terminal has the procedure from another Reason canceled without receiving a location / routing area update accept or reject message. In this case, only the newly received RR-layer-specific information is deleted. If in the further course the mobile terminal changes back to the location / routing area in which it last successfully registered, the old RR-layer-specific information is again marked as "valid".
  • Steps 1, 2 and 8 in Figures 2 and 3 show the usual signaling in the GSM system for a location update or routing area update.
  • a corresponding message flow for an attach procedure in the PS domain is obtained if the messages Routing Area Update Request and Routing Area Update Accept are replaced by the messages Attach Request and Attach Accept in FIG. 3.
  • the mobile radio terminal can register in the CS and PS domains with a single procedure or update its location with respect to both domains ,
  • the dialog between SGSN and MSC in steps 3 and 4 is new in this case shown in FIG. 4, the further sequence (steps 5 to 11) corresponds to FIG. 3.
  • the message Location Update Accept, Attach Accept or Routing Area Update Accept (step 8 in Fig. 2 and 3) receives a (new) parameter that indicates to the mobile terminal, that the last RR-layer-specific information received should remain stored if no new "RR information" was received during the location update, attach or routing area update procedure. If the "keep RR Info" parameter is missing in the Location Update Accept, Attach Accept or Routing Area Update Accept message and no new "RR Information" was received during the corresponding procedure, the mobile radio terminal must delete the RR layer-specific information received last. For this purpose, the parameter in the mobile radio terminal is passed on from the MM entity to the RR entity (step 9).
  • a mobile terminal registered in the network reports to the network at fixed time intervals, even if it has not changed its location compared to the last location or routing area update (so-called “periodic update”). In this case, the RR layer-specific information does not have to be sent again. It is sufficient to send the "keep RR Info" parameter in the final Accept message.
  • the RR-layer-specific information can be divided according to whether it is only for the CS or the PS Domain or for both domains is relevant. On the other hand, it can be divided according to whether a parameter routing area / location area-wide or PLMN-wide is constant.
  • the core network node MSC / SGSN
  • the base station subsystem BSS which information is to be sent:
  • FIG. 5 shows the signaling as is customary in the GSM system for a handover in which the mobile radio terminal changes from the coverage area of the BSS-A to the coverage area of the BSS-B.
  • the BSS-B recognizes whether the location area has been changed. If this is the case, the BSS-B can communicate the new RR-layer-specific information to the mobile radio terminal after the handover (step 10). If the information must be available immediately after the handover, it can also send BSS-B along with the handover command, which is transmitted to the mobile radio terminal in steps 3 to 5. This is e.g.
  • step 10 this is the case if it is known for an inter-PLMN handover that the BSS-B in the neighboring PLMN does not support the sending of the RR information message (step 10). In this case, the BSS-A must explicitly delete the RR layer-specific information. (However, the transfer in step 10, after the handover, is the preferred variant because the message Handover Command should be as short as possible so that the handover takes as little time as possible.)
  • the mobile terminal in GSM changed the location area during a circuit-switched call, it carries out a location update after the call has ended.
  • BSS-B shares the MSC with a message " RR Info Delivered (serving cell) "with the cell in which the RR layer specific information has been updated last (Fig. 5, step 13).
  • the MSC can derive the associated location area from the cell and stores this information. If the mobile radio device reports on the location update after the call has ended, the MSC can recognize whether an update of the RR-layer-specific information is necessary or not.
  • RR Info Delivered serving cell
  • BSS-B performs an internal BSS handover with a change of location area and therefore sends a further "RR Information" message to the mobile radio terminal Has.
  • the message "RR Information" can be in
  • Figures 2 to 5 can be a new message, but it can also be an existing message, e.g. Classmark Inquiry can be used.
  • Classmark Inquiry would have the advantage that this message can also be sent to old mobile radio terminals that have not yet implemented the RR layer-specific information.
  • FIGS. 2 to 5 are drawn for a GSM system.
  • the processes are so similar to those in the UMTS system that the invention basically also applies to the UMTS
  • the invention can also be used in systems other than GSM or UMTS.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Eine Entlastung des Broadcastkanals eines Mobilfunknetzes wird ermöglicht durch ein Verfahren zum Übertragen von Funkschnittstellen-bezogenen Informationen (5) von einem zellularen Mobilfunknetz (MSC/BSS) an ein Mobilfunkendgerät, wobei auf eine 'Location-Update-Request'-Anfrage (1) des Mobilfunkendgerätes (MS) hin vom Mobilfunknetz Funkschnittstellen- bezogene Informationen (5) über einen Kanal zwischen dem Mobilfunknetz (BSS) und nur diesem Mobilfunkendgerät (MS) an das Mobilfunkendgerät (MS) übertragen und dort gespeichert werden.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Übertragen von funkschnittstellen-bezogenen Informationen ("RR- ayer"-Informationen) von einem zellularen Mobilfunknetz an ein Mobilfunkendgerat.
Radio Ressource-Layer Informationen (RR-Layer-Informationen, Funkschnittstellen- bezogene Informationen) sind sich auf die Nutzung der Funkschnittstelle beziehende Informationen in einem zellularen Mobilfunknetz, wie beispielsweise Informationen betreffend die Identität einer von einem Mobilfunkendgerat aktuell genutzten oder nutzbaren Mobilfunkzelle, die Frequenzen und die Verwendung von Funkkanälen in der aktuellen Mobilfunkzelle, die Frequenzen von durch ein Mobilfunkendgerat zu messenden oder zu beobachtenden aktuellen Nachbarzellen, die Unterstützung von bestimmten Eigenschaften (fea- tures) durch das Mobilfunknetz, Information über die Unterstützung bestimmter Protokolle oder Protokollerweiterungen oder Features im Bereich des RR-Layers usw..
Mobilfunksysteme der zweiten und dritten Generation wie GSM und UMTS besitzen eine Architektur, bei der die Software nach den zu erfüllenden Aufgaben in verschiedene Layer unterglie- dert ist (siehe Fig. 1) . Typischerweise gibt es dabei einen Radio Resource Management Layer (RR-Layer) , der sich mit der Verwaltung der physikalischen Ressource "Funkkanal" befasst, einen Mobility Management Layer (MM-Layer) , der sich mit der Verfolgung des Aufenthaltsorts des Mobilfunkendgeräts be- fasst, sowie einen weiteren Layer, der für die Abwicklung der eigentlichen Dienste zuständig ist (Call Control oder Session Management Layer) . Für die verschiedenen Layer sind getrennte Protokolle definiert.
Zur Auswahl und zur Nutzung eines Mobilfunknetzes benötigt ein Mobilfunkendgerat in verschiedenen Phasen unterschiedliche RR-Layer- spezifische Information, d.h. Information die dem Radio Resource Management Layer zuzuordnen ist und häufig von der Art des Radio Access Netzes (GSM/GERAN, UMTS, etc.) abhängt : (i) Information, die vor dem ersten Access (Zugang eines Mo- bilfunkendgerätes zum Mobilfunknetz) bzw. für den ersten Access benötigt wird: darunter fällt z.B. in einem GSM Netz die Information, die zur Auswahl einer bestimmten Zelle verwendet wird (Cell-ID) oder die die Kanalstruktur beschreibt; (ii) Information, die erst dann benötigt wird, wenn das Mo¬ bilfunkendgerat bereits im Netz angemeldet ist und Dienste in Anspruch nehmen möchte (z.B. Information über die Unterstützung bestimmter Protokolle oder Protokollerweiterungen oder Features im Bereich des RR-Layers) . Im folgenden nehmen wir an, dass diese Information für alle Zellen innerhalb eines gewissen Netzwerkbereichs (Routing Area, Location Area oder die gesamte PLMN Area) den gleichen Wert besitzt. Diese Annahme lässt sich in der Praxis dadurch erfüllen, dass das entsprechende Feature erst dann 'aktiv' geschaltet wird, wenn ein entsprechender Teil des Netzwerkes hochgerüstet worden ist. (iii) Information zum Auf- und Abbau einer Verbindung zum Netz und zur Modifikation dieser Verbindung, wenn ein Dienst in Anspruch genommen wird.
Die Erfindung befasst sich mit Information vom Typ (ii)
Information vom Typ (i) wird in der Regel über einen System Information Broadcast-Kanal ausgestrahlt, den alle Mobilfunk- endgeräte in einem bestimmten örtlichen Gebiet abhören. Information vom Type (iii) wird in der Regel über einen dedi- zierten Kanal zwischen einem Mobilfunkendgerat und einem Mobilfunknetz übertragen.
Information vom Typ (ii) wurde bisher in der Regel ebenfalls über den System Information Broadcast-Kanal ausgestrahlt. Das Problem dabei ist, dass dieser Broadcast-Kanal nur über eine begrenzte Kapazität verfügt. Neue Information kann deshalb entweder überhaupt nicht mehr aufgenommen werden, wenn sie sehr umfangreich ist, oder nur noch mit einer größeren Periode ausgestrahlt werden. In letzterem Fall braucht das Mobil- funkendgerät mehr Zeit, bis es die gesamte Broadcast- Information in der neuen Zelle einmal ganz gehört hat und voll einsatzbereit ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter optimierter Belastung eines Rundspruchkanals (System Information Broadcast-Kanal eines zellularen Mobilfunknetzes RR-Layer- Informationen vom Mobilfunknetz an ein Mobilfunkendgerat zu übertragen. Die Erfindung wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die Erfindung ist durch die Einführung einer neuen Prozedur im RR-Layer realisierbar, die von der MM-Entity im Core- Netzknoten während eines Location Update, Attach oder Routing Area Update gestattet wird (Figuren 2, 3 und 4) . Außerdem kann die zugehörige Signalisierung zwischen einem Basisstati- ons-Subsystem BSS und einem Mobilfunkendgerat MS auch während eines circuit-switched Calls vewendet werden, um RR-Layer- spezifische Information im Mobilfunkendgerat zu aktualisieren (Figur 5) .
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die RR-layer spezifische Information nicht im Syste -Information-Broadcast-Kanal ausgestrahlt werden muss. Dadurch wird dieser Kanal nicht unnötig belastet und das Mobilfunkendgerat ist nach einem Zell- Wechsel schneller wieder voll betriebsbereit. Ferner muss die RR-layer spezifische Information nicht bei jedem Funkkanalauf- und -abbau mitgesendet werden, sondern nur dann, wenn das Mobilfunkendgerat sich in eine neue Routing Area oder Location Area bewegt hat. Durch verschiedene nachfolgend beschriebenen Optimierungen kann die Menge der zu übertragenden Information sowie die Häufigkeit, mit der sie gesendet wird, weiter redu- ziert werden. Eine funktionale Trennung von Mobility Management und Radio Resource Management wird dabei ermöglicht. Die Knoten eines Core- Netzes (MSC, SGSN) eines Mobilfunknetzes müssen daher nur einmal eine allgemeine Logik zum Senden der "Send RR Info Request" Nachricht zum BSS und des "keep RR - Info" Parameters in den Accept Nachrichten implementieren, aber nicht die einzelnen RR-layer spezifischen Parameter, die künftig im Laufe der Zeit nach und nach eingeführt werden können. Die RR-layer spezifische Information kann aktuali- siert werden, wenn das Mobilfunkendgerat während eines circu- it-switched Calls durch einen Handover in ein anderes Gebiet (Routing Area, Location Area oder PLMN) gerät, in dem die Information nicht mehr den gleichen Wert besitzt wie in der Ausgangszelle. Dies ermöglicht die Aktivierung neuer Features bereits zu einem Zeitpunkt, wenn diese noch nicht im ganzen Netz unterstützt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an- hand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch eine Mobilstation MS, die über ein Ba- sisstations-Subsystem BSS mit Vermittlungseinrichtungen MSC/SGSN eines Mobilfunknetzes verbunden ist,
Fig. 2, 3 jeweils schematisch die Signalisierung von "RR-Layer"-Informationen nach einem Location Update Request, bzw. Routing Area Update Request Fig. 4 schematisch die Signalisierung von "RR-Layer"-Informationen nach einem Routing Area Update Request bei einer Aktualisierung des Aufenthaltsorts einer Mobilstation gegenüber einer CS- und einer PS-Domäne, Fig. 5 die Signalisierung bei einem Handover. Die Funktion von zellularen Mobilfunknetzen (wie GSM, WCDMA, TDCDMA, TDSCDMA, CDMA2000 etc.) ist dem Fachmann aus einschlägigen (für GSM beispielsweise aus www.etsi.org abrufbaren) Standardisierungsdokumenten bekannt. Es werden deshalb im Folgenden nur die für das Verständnis der Erfindung relevanten Komponenten eines Mobilfunknetzes angesprochen.
Figur 1 zeigt schematisch ein Mobilfunkendgerat MS, das über eine als Pfeil dargestellte Luftschnittstelle mit einem Ba- sisstations-Subsystem BSS eines Mobilfunknetzes kommuniziert, welches mit einer Vermittlungseinrichtungen (MSC und/oder SGSN) über ein A-Interface beziehungsweise Gb-Interface kommuniziert. Sowohl die Mobilstation MS wie auch die Vermittlungseinrichtungen MSC und SGSN verwenden zur Steuerung die Bewegung einer Mobilstation durch ein Mobilfunknetz betreffender Abläufe einen Mobility Management Layer/MM-Layer (also die Bewegung des Mobilfunkendgerätes betreffende Steuerungs- Software-Schichten) , sowie einen das Management von Funkschnittstellen-Ressourcen (Radio Ressource Management) betreffenden Radio Ressource Management Layer/RR-Layer. Das Basisstationssteuerungen und Basisstationen eines Mobilfunknetzes umfassende Basisstations-Subsystem BSS hat insbesondere einen RR-Layer.
Figur 2 zeigt schematisch die Mobility Management Layer-
Softwareschicht (MS (MM) ) und Radio Ressource Management Layer Softwareschicht (MS (RR) ) eines Mobilfunkendgerätes MS, eine Radio Ressource Management Schicht eines Basisstations- Subsystems (BSS (RR) ) und die Radio Ressource Management- Schicht einer Vermittlungseinrichtung MSC (MSC (RR) ) und eine Mobility Layer Softwareschicht einer Vermittlungseinrichtung MSC (MSC (MM) ) .
Die Schritte 1, 2 und 8 in Fig. 2 und ebenso Fig. 3 entspre- chen im Wesentlichen bekannten Abläufen in standardisierten Mobilfunknetzen. Die in den Schritten 3 bis 7 in Fig. 2 und ebenso Fig. 3 eingefügten Schritte sind neu und ermöglichen durch eine Point-to-Point-Übertragung über einen Kanal zwischen dem Mobilfunknetz und nur einem Mobilfunkendgerat an das Mobilfunkendgerat ohne Überlastung eines Broadcastkanals eines zellularen Mobilfunknetzes diejenigen RR-Layer- Informationen zu übertragen, welche nicht notwendigerweise über einen Broadcastkanal übertragen werden müssen.
Bevor die MM-Entity (=layer MSC (MM) ) im Netzwerkknoten (MSC bzw. SGSN) bei einem Location Update (Ortsaktualisierung) , Attach (Verbindung einer MS mit der PS-Domäne eines Mobilfunknetzes) oder Routing Area Update (Aktualisierung der Routing Area) die Accept (Akzeptiert) Nachricht sendet (Schritt 8) , stößt sie gemäß der Erfindung die eigene RR-Entity (=layer MSC (RR) ) dazu an, eine (neue) Signalisierungsprozedur zum Basisstations-Subsystem BSS hin auszuführen (Schritt 3) . Die RR-Entity sendet dazu eine Nachricht "Send RR Info Request" an das Basisstations-Subsystem (Schritt 4) . Die RR- Entity im BSS sendet darauf mit der Nachricht "RR Information" die in der jeweiligen Routing Area/Location Area bzw. in dem PLMN gültigen RR-layer spezifischen Information an das Mobilfunkendgerat (Schritt 5) .
Wenn der MM-Layer im Netzwerkknoten über die erfolgreiche Übertragung der "RR Information" Nachricht informiert worden ist (Schritt 6 und 7), sendet er eine Location Update Accept Nachricht bzw. Routing Area Update Accept Nachricht an das Mobilfunkendgerat (Schritt 8) .
Die im Mobilfunkendgerat gespeicherte RR-layer spezifische Information bleibt erhalten, wenn das Gerät aus- und wieder eingeschaltet wird.
Um die RR-layer spezifischen Information im Mobilfunkendgerat wieder zu löschen, ist im Mobilfunkendgerat eine engere Koordination zwischen MM- und RR-Layer vorgesehen: Wenn die MM-Entity im Mobilfunkendgerat bemerkt, dass sich die Location oder Routing Area geändert hat, wird die RR- Entity darüber verständigt, dass die derzeit abgespeichert RR-layer spezifische Information nicht mehr gültig ist. Die RR Information wird aber noch nicht gelöscht. Außerdem startet das Mobilfunkendgerat ein Location Area Update (Ortsaktualisierungsprozedur) oder Routing Area Update (Routing- Bereich-Aktualisierungsprozedur) .
Wird im folgenden während des Location oder Routing Area Updates eine neue RR-Information Nachricht empfangen, dann wird die neue RR-layer spezifische Information von der Mobilfunkstation zwischengespeichert. Die alte RR-layer spezifische Information bleibt in immer noch erhalten.
Nach dem Empfang einer Location Update Accept Nachricht oder einer Routing Area Update Accept Nachricht verständigt die MM-Entity die RR-Entity, dass die alte, nicht mehr gültige RR-layer spezifische Information von der neu empfangenen ü- berschrieben werden muß. Wenn keine neue empfangen wurde, wird nur die alte gelöscht.
Wenn das Update nicht erfolgreich beendet werden konnte, gibt es folgende Möglichkeiten:
(i) Das Core Netz hat eine Reject Nachricht mit einen Reject Cause gesendet, so dass das Mobilfunkendgerat Daten betreffend die alte Location Area/Routing Area, in der er sich zuletzt erfolgreich registriert hat, gelöscht hat. In diesem Fall muß auch die alte und die neue RR-layer spezifische Information gelöscht werden.
(ii) Das Core Netz hat eine Reject Nachricht mit einen Reject Cause gesendet, so dass das Mobilfunkendgerat Daten betref- fend die alte Location Area/Routing Area, in der er sich zuletzt erfolgreich registriert hat, nicht gelöscht hat. Oder das Mobilfunkendgerat hat die Prozedur aus einem anderen Grund abgebrochen, ohne dass es eine Location / Routing Area Update Accept oder Reject Nachricht empfangen hat. In diesem Fall wird nur die neu empfangene RR-layer spezifische Information gelöscht. Wenn im weiteren Verlauf das Mobilfunkendgerat in die Locati- on/Routing Area zurückwechselt, in der es sich zuletzt erfolgreich registriert hat, wird die alte RR-layer spezifische Information wieder als "gültig" markiert.
Wenn es in eine andere, dritte Location/Routing Area wech- seit, bleibt die alte Information als "ungültig" markiert.
Schritt 1, 2 und 8 in Abbildung 2 und 3 zeigen die übliche Signalisierung im GSM System bei einem Location Update bzw. Routing Area Update. Einen entsprechenden Message Flow für eine Attach Prozedur in der PS Domäne erhält man, wenn man in Fig. 3 die Nachrichten Routing Area Update Request und Routing Area Update Accept durch die Nachrichten Attach Request und Attach Accept ersetzt.
In einem GSM- oder UMTS-Netzwerk mit Gs-Interface zwischen einem SGSN und einer MSC (siehe Fig. 1) kann sich das Mobilfunkendgerat mit einer einzigen Prozedur in der CS- und der PS-Domäne anmelden bzw. seinen Aufenthaltsort gegenüber beiden Domänen aktualisieren. Neu ist in diesem in Fig. 4 ge- zeigten Fall der Dialog zwischen SGSN und MSC in Schritt 3 und 4, der weitere Ablauf (Schritt 5 bis 11) entspricht Fig. 3.
Um die Menge der während einer Location Update, Attach oder Routing Area Update Prozedur übertragenen RR-layer spezifischen Information zu verringern sowie die Häufigkeit, mit der diese Information übertragen wird, zu verringern, sind folgende Optimierungen möglich:
1) Die Nachricht Location Update Accept, Attach Accept oder Routing Area Update Accept (Schritt 8 in Fig. 2 und 3) erhält einen (neuen) Parameter, der dem Mobilfunkendgerat anzeigt, daß die zuletzt empfangene RR-layer spezifische Information gespeichert bleiben soll, wenn während der Location Update, Attach oder Routing Area Update Prozedur keine neue "RR Information" empfangen wurde. Wenn der "keep RR Info" Parameter in der Nachricht Location Update Accept, Attach Accept oder Routing Area Update Accept fehlt und während der entsprechenden Prozedur keine neue "RR Information" empfangen wurde, muß das Mobilfunkendgerat die zuletzt empfangene RR-layer spezifische Information löschen. Dazu wird der Parameter im Mobil- funkendgerät von der MM-Entity an die RR-Entity weitergereicht (Schritt 9) .
Z.B. in GSM und UMTS meldet sich ein im Netz registriertes Mobilfunkendgerat in festen zeitlichen Abständen beim Netz, auch wenn es seinen Aufenthaltsort gegenüber dem letzten Location oder Routing Area Update nicht geändert hat (sogenanntes "Periodic Update") . In diesem Fall muß die RR-layer spezifische Information nicht noch einmal gesendet werden. Es genügt, in der abschließenden Accept Nachricht den "keep RR Info" Parameter mitzusenden.
2) Unterteilung in domänen-spezifische Information und, innerhalb einer Domäne, in routing area/location area- spezifische und PLMN-spezifische Information: Die RR-layer spezifische Information kann zum einen danach unterteilt werden, ob sie nur für die CS oder die PS Domäne oder ür beide Domänen relevant ist . Zum anderen kann sie danach unterteilt werden, ob ein Parameter routing a- rea/location area-weit oder PLMN-weit konstant ist. In den Schritten 3 und 4 in Fig. 2 und 3 kann der Core Netz- Knoten (MSC/SGSN) daher dem Basisstations-Subsystem BSS gezielt mitteilen, welche Information zu senden ist:
- für die CS- oder PS-Domäne oder für beide Domänen. Mögliche Werte für den "domain" Parameter in Fig. 2, 3 und 4: 'CS', 'PS', 'both';
- nur die routing area/location area-spezifische Information (bei einem Wechsel der Routing oder Location Area innerhalb des PLMNs) oder auch die PLMN-spezifische Information (bei einem PLMN-Wechsel) . Mögliche Werte für den "type of area change" Parameter in Fig. 2, 3 und 4: ' change of rou- ting/location area', 'PLMN change', am Gs-Interface auch: 'no change' (Schritt 4 in Fig. 4) .
Fig. 5 zeigt die Signalisierung, wie sie im GSM System für einen Handover üblich ist, bei dem das Mobilfunkendgerat vom Versorgungsbereich der BSS-A in den Versorgungsbereich der BSS-B wechselt. Das BSS-B erkennt aus dem Vergleich der Zelle nach dem Handover (target cell) mit der Zelle vor dem Handover (serving cell) , ob ein Wechsel der Location Area stattgefunden hat. Wenn dies der Fall ist, kann das BSS-B dem Mobilfunkendgerat nach dem Handover die neue RR-layer spezifische Information mitteilen (Schritt 10) . Wenn die Information unmittelbar nach dem Handover zur Verfügung stehen muß, kann sie BSS-B auch mit dem Handover Command mitsenden, das in Schritt 3 bis 5 an das Mobilfunkendgerat übermittelt wird. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn bei einem inter-PLMN Hando- ver bekannt ist, dass das BSS-B im Nachbar-PLMN das Senden der RR Information Nachricht (Schritt 10) nicht unterstützt. In diesem Fall muß die RR-layer spezifische Information noch vom BSS-A explizit gelöscht werden. (Die Übertragung in Schritt 10, nach dem Handover, ist allerdings die bevorzugte Variante, weil die Nachricht Handover Command möglichst kurz bleiben sollte, damit das Handover möglichst wenig Zeit in Anspruch nimmt . )
Wenn das Mobilfunkendgerat in GSM während eines circuit- switched Calls die Location Area gewechselt hat, führt es nach der Beendigung des Calls ein Location Update durch. Um die Menge der übertragenen RR-layer spezifischen Information zu reduzieren sowie die Häufigkeit, mit der diese Information übertragen wird, ist folgende Optimierung möglich: Nach dem Senden der "RR Information" Nachricht an das Mobilfunkendgerat teilt BSS-B der MSC mit einer Nachricht "RR Info Delivered (serving cell) " mit, in welcher Zelle die RR-layer spezifischen Information zuletzt aktualisiert worden ist (Fig. 5, Schritt 13) . Die MSC kann aus der Zelle die zugehörige Location Area ableiten und speichert diese Information ab. Wenn sich das Mobilfunkendgerat nach Beendigung des Calls zum Location Update meldet, kann die MSC erkennen, ob eine Aktualisierung der RR-layer spezifischen Information notwendig ist oder nicht.
Die gleiche Nachricht "RR Info Delivered (serving cell) " kann auch verwendet werden um die MSC zu informieren, wenn BSS-B ein BSS-internes Handover mit Wechsel der Location Area durchgeführt und deshalb eine weitere "RR Information" Nachricht an das Mobilfunkendgerat gesendet hat.
In einem GSM System kann die Nachricht "RR Information" in
Abbildung 2 bis 5 eine neue Nachricht sein, es kann aber auch eine bereits existierend Nachricht, z.B. Classmark Enquiry verwendet werden. Die Verwendung der Classmark Enquiry hätte den Vorteil, dass diese Nachricht auch an alte Mobilfunkend- gerate gesendet werden kann, die die RR-layer spezifischen Information noch nicht implementiert haben.
Die Message Flows in Fig. 2 bis 5 sind für ein GSM System gezeichnet. Die Abläufe ähneln denen im UMTS System aber so stark, dass die Erfindung grundsätzlich auch auf das UMTS
System anwendbar ist. Auch in anderen Systemen als GSM oder UMTS ist die Erfindung einsetzbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen Funkschnittstellen- bezogener Information (5. /RR-Informationen) von einem zellularen Mobil- funknetz (MSC/SGSN/BSS) an ein Mobilfunkendgerat (MS), dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Ortsaktualisierungsanfrage ("Location-Update- Request" 1) des Mobilfunkendgerätes (MS) hin vom Mobilfunknetz Funkschnittstellen- bezogene Information (5./RR- Informationen) über einen Kanal zwischen dem Mobilfunknetz (BSS) und nur diesem Mobilfunkendgerat (MS) an das Mobilfunkendgerat (MS) übertragen und dort gespeichert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) im Mobilfunkendgerat zumindest in einigen Fällen für einen Zeitraum gespeichert wird, der länger ist als der Zeitabstand zwischen zwei "Loca- tion-Update-Request"-Anfragen (Figur 2, 1.) des Mobilfunkend- gerätes (MS) .
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) Information ist oder enthält, die vom Mobilfunkendgerat erst nach einer Ein- buchung des Mobilfunkendgerätes in einem bestimmten Bereich eines Mobilfunknetzes benötigt wird, jedoch vorzugsweise nicht vor diesem Einbuchen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Funkschnittstellen- bezogenen Information (RR-Layer-Informationen 5) Angaben dahingehend enthält, ob ein Netz schon bestimmte Nachrichtenformate versteht, insbesondere ob das Netz schon das komprimierte, hinsichtlich der Nachrichtenlänge optimierte Format von "In- ter-RAT-Handover-Info" (Inter-RAT-Handover = GSM-zu-UMTS Han- dover) Nachrichten oder " UTRAN Classmark Change"-Nachrichten versteht .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) die Funkschnittstelle betreffende Information ist oder enthält, insbesondere Information betreffend Kanäle, Frequenzen von Nachbarzellen etc.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die "Location Update Request"- Anfrage eine periodisch vom Mobilfunkendgerat durchgeführte Anfrage ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die "Location Update Request"- Anfrage eine Anfrage des Mobilfunkendgerätes bei einem versuchten Mobilfunkzellen-Wechsel des Mobilfunkendgerätes (MS) ist .
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an das Mobilfunkendgerat gesendete Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer- Informationen 5) seitens des Mobilfunkendgerätes gespeichert wird, bis dem Mobilfunkendgerat (MS) vom Mobilfunknetz neue Funkschnittstellen- bezogenen Information (RR-Layer- Informationen 5) gesendet wird, insbesondere während oder nach einem Handover gesendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunkendgerat (MS) Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) solange speichert, bis es eine neue Location Update Prozedur erfolgreich beendet und dabei neue Funkschnittstellen- bezogene Information empfängt, woraufhin es die neue Funkschnittstellen- bezogene Information als aktuelle Funkschnittstellen- bezogene Information speichert.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunkendgerat (MS) die bisherige Funkschnittstellen- bezogenen Information (RR- Layer-Informationen 5) weiterhin speichert, wenn es eine neue Location Update Prozedur erfolgreich beendet und dabei keine neue Funkschnittstellen- bezogene Information empfängt, dafür jedoch vom Mobilfunknetz eine Nachricht ohne Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) aber mit einer Angabe, die eine weitere Gültigkeit der alten Radio
Ressource Informationen repräsentiert, erhält (Location Update Accept 8) , insbesondere bei einem Periodic Location Update Verfahren.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, du- durch gekennzeichnet dass das Mobilfunkendgerat (MS) andernfalls die bisher erhaltene gespeicherte Funkschnittstellen- bezogenen Information löscht und/oder verwirft, wenn es eine neue Location Update Prozedur erfolgreich beendet und dabei keine neue Funkschnittstellen- bezogene Information empfängt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer periodisch vom Mo- bilfunkendgerät durchgeführten "Location Update Request"- Anfrage vom Mobilfunknetz eine Nachricht ohne Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) aber mit einer Angabe, die eine weitere Gültigkeit der alten Radio Ressource Informationen repräsentiert, gesendet wird ("Loca- tion Update Accept" 8) .
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Funkschnittstellen- bezogene Information RR-Informationen umfasst und dass eine Ortsaktuali- sierungsanfrage ein "Location-Update-Request", ein "Routing- Area-Update-Request" oder ein "Attach-Request" ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilfunknetz während des Bestehens einer Verbindung zwischen dem Mobilfunkendgerat und dem Mobilfunknetz ein- oder mehrmals neue Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 10) sendet, wenn sich die Information ändert oder das Mobilfunkendgerat in eine andere Zelle wechselt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Funkschnittstellen- bezogenen Information (RR-Layer-Informationen 5) , der im ganzen Mobilfunknetz gültig ist, nur bei der ersten Anmeldung des Mobilfunkendgerats (MS) in diesem Mobilfunknetz gesendet wird, während der Teil der Funkschnittstellen- bezogenen In- formation (RR-Layer-Informationen 5) , der in verschiedenen Bereichen des Mobilfunknetzs unterschiedlich sein kann, bei jedem Senden von Funkschnittstellen- bezogener Information mit übertragen wird.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der folgenden Ansprüche.
17. Vorrichtung (MSC/SGSN/BSS) , insbesondere nach Anspruch 16, -mit einer Einrichtung zum Senden aktueller Funkschnittstellen- bezogener Information (RR-Layer-Informationen 5) an ein Mobilfunkendgerat, mit einer Einrichtung zum Empfangen einer Aufforderung eines Mobilfunkendgerätes zu einem Senden Funkschnitt- stellen- bezogener Information (RR-Layer-Informationen 5) und zum Auslösen des Sendens von Funkschnittstellen- bezogener Information (RR-Layer-Informationen 5) über einen an nur dieses Endgerät gerichteten Kanal (point-to-point- Kanal) , - mit einer Steuerung zum Veranlassen der Sendeeinrichtung zum Senden Funkschnittstellen- bezogener Information (RR- Layer-Informationen 5) .
18 . Mobilstation (MS) mit einer Empfangseinrichtung für den Empfang Funkschnittstellen- bezogener Information (RR-Layer- Informationen 5) über eine Point-to-Point-Verbindung eines zellularen Mobilfunknetzes (BSS) , mit einem Speicher zum Speichern empfangener Funkschnittstellen- bezogener Information (RR-Layer-Informationen 5) mit einer Steuerung zum Aktualisieren von im Mobilfunk- endgerät gespeicherter, Funkschnittstellen- bezogener Information (RR-Layer-Informationen 5) nach im Mobilfunkendgerat (MS) gespeicherten Bedingungen.
19. Mobilstation nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen ein Ersetzen von zuletzt vom Mobilfunkendgerat erhaltener Funkschnittstellen- bezogener Information (RR-Layer-Informationen 5) in dem Falle umfassen, dass das Mobilfunkendgerat eine Location Update Prozedur, Attach Prozedur oder Routing Area Update Prozedur erfolgreich beendet und dabei neue Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) vom Mobilfunknetz (BSS) empfängt.
20. Mobilstation (MS) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen umfassen, dass zuletzt im Mobilfunkendgerat gespeicherte, Funkschnittstellen- bezogene Information (RR-Layer-Informationen 5) nach einer Nachricht des Mobilfunknetzes, die angibt, dass die bisherigen Funkschnittstellen- bezogene Informationen (RR-Layer- Informationen 5) weiter gültig sind, beibehalten wird, während sie sonst verworfen wird.
PCT/EP2004/052567 2003-11-13 2004-10-18 Verfahren und vorrichtung zur übertragung von funkschnittstellen-bezogenen informationen von einem zellularen mobilfunknetz an ein mobilfunkendgerät WO2005048633A2 (de)

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DE10353043A DE10353043A1 (de) 2003-11-13 2003-11-13 Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Übertragen von funkschnittstellen-bezogenen Informationen ("RR-Layer"-Informationen) von einem zellularen Mobilfunknetz an ein Mobilfunkendgerät

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