WO2005055627A1 - Verfahren zum herstellen einer kommunikationsverbindung - Google Patents

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WO2005055627A1
WO2005055627A1 PCT/EP2004/053060 EP2004053060W WO2005055627A1 WO 2005055627 A1 WO2005055627 A1 WO 2005055627A1 EP 2004053060 W EP2004053060 W EP 2004053060W WO 2005055627 A1 WO2005055627 A1 WO 2005055627A1
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WO
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radio network
mobile station
mcd
radio
network
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Application number
PCT/EP2004/053060
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yves Surantyn
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0066—Transmission or use of information for re-establishing the radio link of control information between different types of networks in order to establish a new radio link in the target network

Definitions

  • the invention relates to a method for establishing a communication link, a mobile station for carrying out the method and a radio network for carrying out the method.
  • a mobile communication device or a mobile station it is often desirable for a mobile communication device or a mobile station to be able to communicate with more than just one radio network.
  • a mobile station that communicates with a cellular mobile radio network, which operates according to the GSM (Global Standard for Mobile Communications) - or UMTS (Universal Mobile Telecommunications standard) -, also on signals from a digital broadcasting network , for example a DAB network that is compatible with the Eureka 147 standard.
  • GSM Global Standard for Mobile Communications
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications standard
  • the mobile station listens ("monitoring") to signals from the cellular radio network or cellular network in order to be informed of incoming calls.
  • This state of the mobile station in which no user data transmission, such as, for example, voice transmission with the mobile radio network, takes place, is referred to as the idle mode.
  • a transmitter / receiver unit has, for example, a tuner, a demodulator, etc.
  • the mobile station MCD has a first transmitting / receiving unit RU1 and a second transmitting and receiving unit RU2.
  • Each of the transceiver units is specified for a specific air interface, for example the first transceiver unit RU1 for communication in accordance with GSM or UMTS, and the second transceiver unit RU2 for communication with a DAB network.
  • a communication link to a cellular radio network CN is established via the first transmitting / receiving unit RUL.
  • This cellular radio network CN has at least one transmission unit T1, which serves to supply mobile stations within a radio cell.
  • Another transmission unit T3 serves to supply mobile stations in another radio cell.
  • the communication link between the mobile station MCD and the cellular radio network CN is a two-way connection, i. H. that both the mobile station MCD and the cellular radio network CN send and receive.
  • a communication link to the digital broadcasting network DBN is established via the second transmitting / receiving unit RU2.
  • the mobile station MCD receives signals via a transmission unit T2 of the digital broadcasting network DBN, while there is a two-way communication connection with the cellular radio network CN.
  • the communication link between the digital broadcasting network DBN and the mobile station MCD is a one-sided connection in which the digital broadcasting network DBN only transmits and the mobile station MCD only receives via its second transmitter / receiver unit.
  • the mobile station MCD which is in idle mode, is called via the cellular radio network CN, all transmission units in the area in which the mobile station MCD is located, in the case shown the transmission unit T1 and the further transmission unit T3, via a Paging message informed with the identification of the mobile station.
  • the mobile station MCD receives the paging message via its second transmitting / receiving unit and starts the access procedure on the cellular radio network CN.
  • a mobile station that is equipped with only one transmitting / receiving unit can be made smaller overall. This is beneficial in the context of the progressive miniaturization of mobile stations.
  • a mobile station that has a radio device with a plurality of transceivers can only be operated with one active transceiver. This reduces the computing effort for the mobile station, which for example leads to a shortening of the processing time or makes it possible to equip the mobile station with a less powerful processor unit. In addition, the power consumption is reduced compared to the active operation of several transmitter / receiver units, which increases the service life of the mobile station or enables the use of less powerful batteries with the same service life.
  • the termination message can be sent in particular from the mobile station to the first radio network. This has the advantage that the user of the mobile station can control the method and, if necessary, can also define additional information transmitted with the termination message.
  • the first and second radio networks can in particular be operated in different frequency ranges, so that when a new communication connection is established, the transmission / reception frequency is changed.
  • the cancelation message provides the first radio network with the information when this takes place.
  • the request message which is transmitted from the first radio network to the mobile station via the second radio network, contains in particular an identification of the mobile station so that the mobile station can check whether the message transmitted by the second radio network is intended for you.
  • the request message optionally also contains an identification of the first radio network in order to enable an assignment.
  • the request messages can be transmitted in the area between the two radio networks via different connections, for example landline connection or internet connection.
  • the request message is transmitted in particular via a physical channel via which the mobile station communicates with the second radio network.
  • This physical channel can be a control data channel, for example.
  • the termination message in particular also contains an identification of the second radio network. This means that based on the identification of the second radio network transmitted with the termination message, the first radio network knows with which second radio network the mobile station is currently communicating, and can send its request message directly to it.
  • the multiple radio networks are used in particular in different frequency ranges or frequency bands, i.e. contiguous frequency ranges operated.
  • a mobile station is created, in particular for carrying out the method described above, which has a radio device which exchanges data in a plurality of, i.e. enables at least two communication networks.
  • This radio device can have a transmitting / receiving device which can be set with regard to its working frequency or also a plurality of transmitting / receiving devices which can be operated at different working frequencies.
  • the mobile station In addition to a transmission / reception device, the transmission / reception frequency of which can be changed to a limited extent, the mobile station also has a processor device via which the setting of the frequency range and the sending or / and processing of the termination message and / or request message are controlled.
  • a communication system with at least two radio networks and at least one mobile station, in particular for carrying out the method described above is created, which has at least one network interface for data exchange between the radio networks.
  • This network interface can be implemented, for example, via a so-called "gateway".
  • the network interface or the gateway is designed so that at least one-way communication from one radio network to the other radio network (at least from the first to the second radio network according to the above method) is possible.
  • Figure 1 the establishment of communication connections when the mobile station listens to more than one radio network according to the prior art
  • Figure 2 a mobile station in contact with a cellular radio network without a connection to a digital broadcasting network is established and
  • Figure 3 a connection of a mobile station to a cellular radio network via a digital broadcasting network.
  • a communication system is a structure for exchanging data.
  • This communication system can also contain one or more radio networks that work with different transmission standards.
  • a cellular network according to the GSM or UMTS standard or a DAB network can be regarded as a radio network, for example.
  • GSM Global System of Mobile Communications
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • a radio network comprises at least two connection nodes, so it also falls so-called "point-to-point" connections under this term.
  • a cellular radio network comprises stationary base stations, via which mobile terminals or mobile stations connect to one another via a radio interface.
  • the radio transmission network has at least base stations, here also called NodeB, and radio network control units or radio network controllers (RNC) for connecting the individual base stations.
  • the terrestrial radio access network or "Universal Terrestrial Radio Access Network" UTRAN is the radio-technical part of a UMTS network in which, for example, the radio interface is also made available.
  • a radio interface is always standardized and defines the entirety of the physical and protocol specifications for data exchange, for example the modulation method, the bandwidth, the frequency swing, access methods, security procedures or switching techniques.
  • the UTRAN thus comprises at least base stations and at least one RNC.
  • a base station is a central unit in a radio network which, in the case of a cellular mobile radio network, serves terminals or communication terminals within a cell of the mobile radio network via one or more radio channels.
  • the base station provides the air interface between the base station and the terminal. It handles the handling of radio operations with the mobile participants and monitors the physical radio connection. It also transmits the user and status messages to the terminals.
  • the base station has no switching function, but only a supply function.
  • a base station comprises at least one transmitter / receiver unit.
  • a mobile station can be any communication terminal or terminal via which a user communicates in a communication system. There are, for example, mobile radio terminals, such as mobile telephones or portable computers with a radio module, among them.
  • a mobile station is also referred to as "user equipment" in UMTS.
  • the downlink or "downlink” (DL) denotes the direction of transmission from the base station to the terminal.
  • the uplink or “uplink” (UL) denotes the opposite direction of transmission from the terminal to the base station.
  • Information is often distributed from a central point to one or more terminals via "one-way" connections, for example in the form of so-called paging messages.
  • a channel is part of an available total transmission capacity.
  • a wireless communication path is referred to as a radio channel.
  • a cellular mobile radio network for example in accordance with UMTS, there are two types of physical channels for the transmission of data: dedicated channels or “dedicated channels” and shared or “common channels”.
  • dedicated channels a physical resource is only reserved for the transmission of information for a specific terminal.
  • common channels information tions that are intended for all terminals, for example the primary common physical control channel or "primary common control physical channel” (P-CCPCH) in the downlink, or else all terminals share a physical resource. This is the case with the HS-PDSCH, via which data is sent to a terminal depending on the connection quality to the terminal.
  • P-CCPCH primary common control physical channel
  • a transmission is divided into time sections, so-called time slots or "slots".
  • a time slot has a duration of 0.666 ms in the UMTS system.
  • a digital broadcasting network there are only connections in which the data is transferred in one direction.
  • the network transmits and the mobile stations receive the data sent by the network.
  • Each transmission unit (for example T2 in Figure 2) sends a single signal that can be received by any mobile station in the reception area.
  • SFN single frequency network
  • FIG. 1 For a general explanation of a communication system, reference is made to FIG. 1.
  • the reference symbols used in FIG. 1 are also valid for corresponding components in the following figure.
  • FIG. 2 shows a mobile station MCD which has established a two-way communication link with a cellular radio network CN.
  • the mobile station MCD has only one transmitter / receiver unit or has only one transmitter / Receiver unit in operation. There is therefore no communication link established between the mobile station MCD and a digital broadcasting network DBM.
  • the mobile station sends and receives user data, ie in active mode via so-called dedicated channels, or listens in "idle mode" to signals from the cellular radio network CN which are transmitted to the mobile station MCD via the transmission unit T1.
  • FIG. 3 shows the situation when the mobile station MCD receives a signal via the digital broadcasting network DBN. In this case, there is no direct connection between the mobile station MCD or its transceiver unit RUL and a transmission unit T1 or a transmission unit T3 of the cellular radio network.
  • the cellular radio network CN If a call for the mobile station MCD is now received via the cellular radio network CN, the cellular radio network CN generates an inquiry message N, with the request to set up a communication connection between the mobile station MCD and the cellular radio network CN. This request message N is transmitted from the cellular radio network to the mobile station MCD via the digital broadcasting network DBN.
  • This request message from the digital broadcasting network DBN to the mobile station MCD is in particular a so-called "paging message".
  • a paging message is a message or individual signals that are transmitted via a paging service or paging service. It is always a "one-way" transmission, which means that data is only transmitted in one direction.
  • These paging services are messaging services, via which messages that are sent from a network to all mobile stations that receive signals from the network, or to a group of these mobile stations, for example, all mobile stations located in the area of one or a few cells are transmitted.
  • paging services are mostly sent via control data channels, for example in a GSM network via the "Paging and Access Grant Channel” (PAGCH), or in a DAB digital broacasting network via the "Fast Information Data Channel” (FIDC) ,
  • PAGCH Paging and Access Grant Channel
  • FIDC Fast Information Data Channel
  • the request message is thus transmitted in particular from the second radio network (DBN) to the mobile station (MCD) via the Fast Information Data Channel (FIDC) data channel of the second radio network (DBN).
  • DBN second radio network
  • FIDC Fast Information Data Channel
  • UE-ID User Equipment Identity or user device identification
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity or international mobile subscriber identity
  • the request message N optionally contains an identification or identifier of the cellular radio network.
  • a standard radio network can be preset. The identifier is still not required if only a certain cellular radio network is available.
  • This request message N is sent via an interface or a gateway to the digital broadcasting network DBN.
  • the digital broadcasting network DBN then transmits this request message over its radio channel, i.e. a data transmission channel that the mobile station can receive without a new setting.
  • a radio channel In the case of a radio channel, at least part of the data transmission takes place over a radio link.
  • the paging message is sent to a control data channel, for example the FIDC (Fast Information Data Channel) or the fast information data channel in a DAB network.
  • This control data channel is sent to the mobile station MCD via a transmission unit T2 and received by the latter via its first transmitting / receiving unit RUL.
  • this FIDC for DAB systems that are compatible with the Eureka 147 standard described in the specification ETS 300 401 is also specified there for paging services.
  • the mobile station When the mobile station recognizes its own identification number and receives the request message N, it also receives the information that it is being called via the cellular radio network CN.
  • the mobile station MCD can then terminate a communication connection with the digital broadcasting network DBN and begin the access procedure or the establishment of the connection with the cellular radio network CN.
  • the incoming call can then be received via this communication link.
  • the second communication connection to the digital broadcasting network can be restored automatically.
  • the mobile station can also have more than one or even more than two transmitting / receiving units.
  • another “one-way communication” can also be provided, by means of which the request message N is transmitted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Mobilstation (MCD) und einem Funknetzwerk mit folgenden Schritten: Betreiben einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen einem ersten Funknetzwerk (CN) und der Mobilstation (MCD); Übermitteln einer Abbruchnachricht an das erste Funknetzwerk (CN) mit der Information, dass die erste Kommunikationsverbindung abgebrochen wird; Aufbauen einer zweiten Kommunikationsverbindung von der Mobilstation (MCD) zu einem zweiten Funknetzwerk (DBN); Übertragen einer Anfragenachricht vom ersten Funknetzwerk (CN) über das zweite Funknetzwerk (DBN) an die Mobilstation (MCD) mit der Aufforderung, eine Verbindung zum ersten Funknetzwerk (CN) aufzubauen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung, eine MobilStation zur Durchführung des Verfahrens und ein Funknetzwerk zur Durchführung des Verfahrens .
Oftmals ist es gewünscht, dass ein mobiles Kommunikationsgerät bzw. eine Mobilstation mit mehr als nur einem Funknetzwerk kommunizieren kann. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass eine Mobilstation, die mit einem zellularen Mobilfunknetzwerk kommuniziert, welches etwa nach dem GSM (Global Standard for Mobile Communications)- oder UMTS (Universal Mobile Teleco munications Standard)- Standard arbeitet, auch auf Signale eines digitalen Broadcasting-Netzwerkes, beispielsweise eines DAB-Netzwerkes, welches kompatibel zum Eu- reka 147 Standard ist, empfangen kann. Wenn die Mobilstation ein Signal des digitalen Broadcasting-Netzwerkes empfängt, so hört es ("Monitoring") auf Signale des zellularen Funknetzwerkes bzw. Mobilfunknetzwerkes, um über eingehende Anrufe informiert zu werden. Dieser Zustand der Mobilstation, bei welchem keine Nutzdatenübertragung, wie beispielsweise eine Sprachübertragung mit dem Mobilfunknetzwerk stattfindet, wird als Leerlaufmodus bzw. "Idle Mode" bezeichnet.
Durch dieses Hören auf Signale des Mobilfunknetzwerkes ist es möglich, auch beim Empfangen von Signalen über ein digitales Broadcasting-Netzwerk einen über das Mobilfunknetzwerk eingehenden Anruf nicht zu versäumen.
Um dieses gleichzeitige Hören auf ein Funknetzwerk, beispielsweise ein Mobilfunknetzwerk, und das Empfangen von Signalen über ein anderes Netzwerk, beispielsweise ein digitales Broadcasting-Netzwerk, zu ermöglichen, sind Mobilstationen mit sogenannten "Dual Mode Receivers" bzw. Empfängern für zwei Modi ausgerüstet, welche mit zwei Sende- /Empfangseinheiten, ausgerüstet sind. Eine Sende- /Empfangseinheit weist zum Beispiel einen Tuner, einen Demo- dulator etc auf.
Dies ist in Figur 1 dargestellt. Die Mobilstation MCD weist eine erste Sende-/Empfangseinheit RUl und eine zweite Sende- und Empfangseinheit RU2 auf. Jede der Sende- /Empfangseinheiten ist für eine bestimmte Luftschnittstelle spezifiziert, beispielsweise die erste Sende-/Empfangseinheit RUl für eine Kommunikation gemäß GSM oder UMTS, und die zweite Sende-/Empfangseinheit RU2 für eine Kommunikation mit einem DAB-Netzwerk.
Über die erste Sende-/Empfangseinheit RUl wird eine Kommunikationsverbindung zu einem zellularen Funknetzwerk CN, beispielsweise einem Mobilfunknetzwerk, hergestellt. Dieses zellulare Funknetzwerk CN weist zumindest eine Übermittlungseinheit Tl auf, welche zur Versorgung von Mobilstationen innerhalb einer Funkzelle dient. Eine weitere Übermittlungseinheit T3 dient zur Versorgung von Mobilstationen in einer anderen Funkzelle. Die Kommunikationsverbindung zwischen der Mobilstation MCD und dem zellularen Funknetzwerk CN ist eine zweiseitige Verbindung, d. h. dass sowohl die Mobilstation MCD als auch das zellulare Funknetzwerk CN senden und empfangen.
Über die zweite Sende-/Empfangseinheit RU2 wird eine Kommunikationsverbindung zum digitalen Broadcasting-Netzwerk DBN hergestellt. Über eine Übermittlungseinheit T2 des digitalen Broadcasting-Netzwerkes DBN empfängt die Mobilstation MCD Signale, während eine zweiseitige Kommunikationsverbindung mit dem zellularen Funknetzwerk CN besteht. Bei der Kommunikationsverbindung zwischen dem digitalen Broadcasting- Netzwerk DBN und der Mobilstation MCD handelt es sich um eine einseitige Verbindung, bei der das digitale Broadcasting- Netzwerk DBN nur sendet und die Mobilstation MCD über ihre zweite Sende-/Empfangseinheit nur empfängt. Wird die Mobilstation MCD, welche sich im idle-Mode befindet, über das zellulare Funknetzwerk CN angerufen, so werden alle Übermittlungseinheiten in dem Bereich, in dem sich die Mobilstation MCD befindet, im gezeigten Fall die Übermittlungseinheit Tl und die weitere Übermittlungseinheit T3, über eine Paging-Nachricht mit der Identifikation der Mobilstation informiert .
Über ihre zweite Sende-/Empfangseinheit empfängt die Mobilstation MCD die Paging-Nachricht und startet die Zugangs bzw. Access-Prozedur am zellularen Funknetzwerk CN.
Die Verwendung von zwei Sende- und Empfangseinheiten hat den Nachteil, dass die Ausstattung der Mobilstation vorrichtungstechnisch sehr aufwendig und teuer wird. Zudem erfordert die Koordination von zwei Sende-/Empfangseinheiten eine komplexere Prozessoreinheit, bzw. mehrere Prozessoreinheiten in der Mobilstation.
Eine alternative Lösung hierzu ist, dass der Empfang über das digitale Broadcasting-Netzwerk DBN regelmäßig unterbrochen wird und während dieser Zeit Informationen über eingehende Anrufe auf dem zellularen Funknetzwerk CN empfangen werden. Allerdings hat dies den Nachteil, dass ein Teil der Signale, beispielsweise des Audiobitstroms, über das lokale Broadcasting-Netzwerk DBN verloren wird und mit Hilfe von Fehlerkorrektur-Algorithmen wieder hergestellt werden muss.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zu schaffen, durch die eine Mobilstation mit mehr als einem Funknetzwerk Kommunikationsverbindungen herstellen kann.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Mobilstation und einem Funknetzwerk wird beim Beenden einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen einem ersten Funknetzwerk und der Mobilstation eine Abbruchnachricht an das erste Funknetzwerk vermittelt, in der mitgeteilt wird, dass die erste Kommunikationsverbindung beendet wird. Erfolgt nun nach Aufbau einer zweiten Kommunikationsverbindung zu einem zweiten Funknetzwerk ein Anruf für die Mobilstation über das erste Funknetzwerk, so wird vom ersten Funknetzwerk über das zweite Funknetzwerk an die Mobilstation eine Anfragenachricht vermittelt, in der die Mobilstation aufgefordert wird, eine Verbindung zum ersten Funknetzwerk aufzubauen.
Dies hat den Vorteil, dass die Mobilstation nicht gleichzeitig mit zwei Funknetzwerken in Verbindung stehen muss. Damit kann die Mobilstation nur mit einer Sende- /Empfangseinheit ausgestattet werden, was ihre Herstellungskosten senkt.
Weiterhin kann eine Mobilstation, die mit nur einer Sende/Empfangseinheit ausgestattet ist, insgesamt kleiner gestaltet werden. Dies ist im Rahmen der fortschreitenden Miniaturisierung von Mobilstationen förderlich.
Alternativ kann eine MobilStation, die eine Funkeinrichtung mit mehreren Sende-Empfangseinrichtungen aufweist, nur mit einer aktiven Sende-Empfangseinrichtung betrieben werden. Dadurch erniedrigt sich der Rechenaufwand für die Mobilstation, was beispielsweise zu einer Verkürzung der Verarbeitungszeit führt oder es ermöglicht, die Mobilstation mit einer weniger leistungsfähigen Prozessoreinheit auszustatten. Darüber hinaus vermindert sich der Leistungsverbrauch gegenüber dem aktiven Betrieb mehrerer Sende-/Empfangseinheiten, was die Standzeit der Mobilstation erhöht oder bei gleichbleibender Standzeit die Verwendung weniger starker Akkus ermöglicht . Die Abbruchnachricht kann insbesondere von der Mobilstation an das erste Funknetzwerk erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer der Mobilstation das Verfahren steuern kann und ggf. auch zusätzliche, mit der Abbruchnachricht übermittelte Informationen, festlegen kann. Das erste und zweite Funknetzwerk können insbesondere in verschiedenen Frequenzbereichen betrieben werden, so dass bei Aufbau einer neuen Kommunikationsverbindung ein Umstellen der Sende- /Empfangsfrequenz erfolgt. Durch die Abbruchnachricht erhält das erste Funknetzwerk die Information, wann dies erfolgt.
Die Anfragenachricht, welche vom ersten Funknetzwerk über das zweite Funknetzwerk an die Mobilstation übertragen wird, enthält insbesondere eine Identifikation der Mobilstation, damit die Mobilstation überprüfen kann, ob die vom zweiten Funknetzwerk übermittelte Nachricht für Sie bestimmt ist.
Optional enthält die Anfragenachricht insbesondere beim Vorliegen von mehr als zwei Funknetzen auch eine Identifikation des ersten Funknetzes, um eine Zuordnung zu ermöglichen.
Die Anfragenachrichten können im Bereich zwischen den beiden Funknetzwerken über verschiedene Verbindungen übermittelt werden, beispielweise Festnetzverbindung oder Internet- Verbindung. Im Bereich zwischen dem zweiten Funknetzwerk und der Mobilstation wird die Anfragenachricht insbesondere über einen physikalischen Kanal, über den die Mobilstation mit dem zweiten Funknetzwerk kommuniziert, übermittelt. Dieser physikalische Kanal kann beispielsweise ein Steuerdatenkanal sein.
Um beim Vorhandensein von mehr als zwei Funknetzen, mit denen die Mobilstation kommunizieren kann, das Versenden der Anfragenachricht zwischen den Funknetzen zu erleichtern, enthält die Abbruchnachricht insbesondere auch eine Identifikation des zweiten Funknetzes. Das bedeutet, dass anhand der mit der Abbruchnachricht übermittelten Identifikation des zweiten Funknetzes weiß das erste Funknetz mit welchem zweiten Funk- netz die Mobilstation gerade kommuniziert, und kann direkt an dieses seine Anfragenachricht senden.
Die mehreren Funknetze werden insbesondere in unterschiedlichen Frequenzbereichen oder auch Frequenzbändern, d.h. zusammenhängenden Frequenzbereichen, betrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Mobilstation, insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens geschaffen, welche eine eine Funkeinrichtung aufweist, die den Datenaustausch in mehreren, d.h. zumindest zwei Kommunikationsnetzen ermöglicht. Diese Funkeinrichtung kann eine hinsichtlich ihrer Arbeitsfrequenz einstellbare Sende-/Empfangseinrichtung aufweisen oder auch mehrere Sende- /Empfangseinrichtungen, die auf unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen betreibbar sind.
Beim Vorhandensein mehrerer Sende-/Empfangseinrichtungen ist es nicht erforderlich, dass diese hinsichtlich der Arbeitsfrequenz einstellbar sind, solange jede Einrichtung mit mindestens einem Funknetzwerk kommunizieren kann.
Neben einer Sende-/Empfangseinrichtung, deren Sende- /Empfangs-Frequenz begrenzt veränderbar ist, weißt die Mobilstation auch eine Prozessoreinrichtung auf, über welche das Einstellen des Frequenzbereiches sowie das Versenden oder/und Verarbeiten von Abbruchnachricht oder/und Anfragenachricht gesteuert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kommunikationssystem mit zumindest zwei Funknetzwerken und zumindest einer Mobilstation insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens geschaffen, das zumindest eine Netzwerk-Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen den Funknetzwerken aufweist. Diese Netzwerk-Schnittstelle kann beispielsweise über ein sogenanntes "Gateway" realisiert werden. Die Netzwerk-Schnittstelle bzw. das Gateway ist so ausgelegt, dass zumindest eine Ein-Wege-Kommunikation von je einem Funk- netz zum anderen Funknetz (gemäß obigem Verfahren zumindest vom ersten zum zweiten Funknetzwerk) möglich ist.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in den Figuren dargestellt sind. Es zeigen:
Figur 1: das Herstellen von Kommunikationsverbindungen, wenn die Mobilstation auf mehr als ein Funknetzwerk hört gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2: eine Mobilstation in Kontakt mit einem zellularen Funknetzwerk, ohne dass eine Verbindung zu einem digitalen Broadcasting-Netzwerk aufgebaut ist und
Figur 3: eine Verbindung einer Mobilstation zu einem zellularen Funknetzwerk über ein digitales Broadcasting- Netzwerk.
Vor einer detaillierten Darstellung der Figuren sollen zunächst verwendete Begriffe geklärt werden:
Bei einem Kommunikationssystem handelt es sich um eine Struktur zum Austausch von Daten.
Dieses Kommunikationssystem kann auch ein oder mehrere Funknetzwerke enthalten, die mit unterschiedlichen Übertragungsstandards arbeiten. Als Funknetzwerk kann beispielsweise ein Mobilfunknetzwerk nach dem GSM oder UMTS Standard oder auch ein DAB Netzwerk angesehen werden.
Es kann sich hierbei beispielsweise um ein zellulares Mobilfunknetzwerk handeln, wie etwa das GSM-Netzwerk (Global System of Mobile Communications) oder das UMTS-Netzwerk (Universal Mobile Telecommunications System) . Ein Funknetzwerk um- fasst zumindest zwei Verbindungsknoten, es fallen also auch sogenannte "Punkt-zu-Punkt" Verbindungen unter diesen Begriff.
Ein zellulares Funknetzwerk umfasst stationäre Basisstationen, über die umfasst mobile Terminals bzw. Mobilstationen über eine Funkschnittstelle miteinander in Verbindung treten. Im UMTS weist das Funkübertragungsnetzwerk zumindest Basisstationen, hier auch NodeB genannt, sowie Radio Netzwerk Steuerungseinheiten bzw. Radio Network Controller (RNC) zum Verbinden der einzelnen Basisstationen auf. Das terrestrische Radio Zugriffsnetz bzw. "Universal Terrestrial Radio Access Network" UTRAN ist der funktechnische Teil eines UMTS-Netzes, in dem beispielsweise auch die Funkschnittstelle zur Verfügung gestellt wird. Eine Funkschnittstelle ist stets genormt und definiert die Gesamtheit der physikalischen und protokollarischen Festlegungen für den Datenaustausch, beispielsweise das Modulationsverfahren, die Bandbreite, den Frequenzhub, Zugangsverfahren, Sicherungsprozeduren oder auch Vermittlungstechniken. Das UTRAN umfasst also zumindest Basisstationen sowie zumindest einen RNC.
Eine Basisstation ist eine zentrale Einheit in einem Funknetzwerk, die im Falle eines zellulären Mobilfunknetzwerks Terminals oder Kommunikationsendgeräte innerhalb einer Zelle des Mobilfunknetzwerks über einen oder mehrere Funkkanäle bedient. Die Basisstation stellt die Luftschnittstelle zwischen Basisstation und Terminal bereit. Sie übernimmt die Abwicklung des Funkbetriebs mit den mobilen Teilnehmern und überwacht die physikalische Funkverbindung. Darüber hinaus überträgt sie die Nutz- und Statusnachrichten an die Terminals. Die Basisstation hat keine Vermittlungsfunktion, sondern lediglich eine Versorgungsfunktion. Eine Basisstation umfasst zumindest eine Sende-/Empfangseinheit . Eine Mobilstation kann ein beliebiges Kommunikationsendgerät oder Terminal sein, über das ein Benutzer in einem Kommunikationssystem kommuniziert. Es fallen beispielsweise Mobilfunk- endgeräte, wie Mobiltelefone oder tragbare Computer mit einem Funkmodul, darunter. Eine Mobilstation wird in UMTS auch als "User Equipment" bezeichnet.
Im zellularen Mobilfunk gibt es Zwei-Wege Verbindungen, wie etwa eine Sprach- oder eine synchrone Datenübermittlung sowie Verbindungen, bei denen der Datentransfer nur in eine Richtung erfolgt. Bei den Zwei-Wege Verbindungen wird zwischen den zwei Verbindungsrichtungen unterschieden. Die Abwärtsverbindung bzw. "Downlink" (DL) bezeichnet die Übertragungsrichtung von der Basisstation zum Terminal. Die Aufwärtsverbindung bzw. "Uplink" (UL) bezeichnet die entgegengesetzte Übertragungsrichtung vom Terminal zur Basisstation. Über "Ein-Weg" Verbindungen wird oftmals Information von zentraler Stelle an ein oder mehrere Terminals verteilt, beispielweise in Form sogenannter Paging-Nachrichten.
In Breitbandübertragungssyste en, wie beispielsweise einem UMTS-Mobilfunknetz ist ein Kanal ein Teilbereich einer zur Verfügung stehenden Gesamtübertragungskapazität. Als Funkkanal wird im Rahmen dieser Anmeldung ein drahtloser Kommunikationsweg bezeichnet.
In einem zellularen Mobilfunknetzwerk, beispielsweise gemäß UMTS, gibt es für die Übertragung von Daten zwei Arten von physikalischen Kanälen: festzugeordnete Kanäle bzw. "Dedicated Channels" und gemeinsam benutzte bzw. "Common Channels". Bei den Dedicated Channels wird eine physikalische Ressource nur für die Übertragung von Informationen für ein bestimmtes Terminal reserviert. Bei den Common Channels können Informa- tionen übertragen werden, die für alle Terminals gedacht sind, beispielsweise der primäre gemeinsame physikalische Steuerungskanal bzw. "Primary Common Control Physical Channel" (P-CCPCH) im Downlink, oder aber alle Terminals teilen sich eine physikalische Ressource. Dies ist der Fall beim HS- PDSCH, über den an ein Terminal in Abhängigkeit von der Verbindungsqualität zu dem Terminal Daten gesendet werden.
Für die zeitliche Koordination einer Datenübertragung oder von Signalisierungsprozeduren wird eine Übertragung in Zeitabschnitte, sogenannte Zeitschlitze bzw. "time slots" bzw. "slots" unterteilt. Ein Zeitschlitz weist im UMTS System eine Zeitdauer von 0,666 ms auf.
In einem digitalen Broadcasting-Netzwerk gibt es nur Verbindungen, bei denen der Datentransfer in nur eine Richtung erfolgt. Insbesondere sendet das Netzwerk und die Mobilstationen empfängt die vom Netzwerk gesendeten Daten. Jede Übermittlungseinheit (Beispielweise T2 in Figur 2) sendet ein einziges Signal, das von jeder Mobilstation im Empfangsbereich empfangen werden kann. Besonders in einem sogennanten "Ein-Frequenz-Netzwerk" bzw. "Single Frequency Network" (SFN) senden alle Übermittlungseinheiten des Funknetzwerkes das gleiche Signal auf der gleichen Frequenz .
Es sei nun auf die Figuren verwiesen. Zur allgemeinen Erläuterung eines KommunikationsSystems sei auf Figur 1 verwiesen. Die in Figur 1 verwendeten Bezugszeichen sind auch für entsprechende Komponenten in den folgenden Figur gültig.
In Figur 2 ist eine Mobilstation MCD zu sehen, die eine Zwei- Wege-Kommunikationsverbindung mit einem zellularen Funknetzwerk CN aufgebaut hat. Die Mobilstation MCD weist nur eine Sende-/Empfangseinheit auf oder hat nur eine Sende- /Empfangseinheit in Betrieb. Es ist also keine Kommunikationsverbindung zwischen der Mobilstation MCD und einem digitalen Broadcasting-Netzwerk DBM hergestellt. Die Mobilstation sendet und empfängt, also im aktiven Modus über sogenannte de- dizierte Kanäle Nutzdaten oder hört im "Idle-Modus" auf Signale des zellularen Funknetzwerkes CN, welche der Mobilstation MCD über die Übermittlungseinheit Tl übermittelt werden.
In Figur 3 ist nun die Situation gezeigt, wenn die Mobilstation MCD ein Signal über das digitale Broadcasting-Netzwerk DBN empfängt. In diesem Fall besteht keine direkte Verbindung zwischen Mobilstation MCD bzw. ihrer Sende-/Empfangseinheit RUl und einer Übermittlungseinheit Tl oder einer Übermittlungseinheit T3 des zellularen Funknetzwerkes .
Geht nun über das zellulare Funknetzwerk CN ein Anruf für die Mobilstation MCD ein, wird vom zellularen Funknetzwerk CN eine Anfragenachricht N generiert, mit der Aufforderung, eine Kommunikationsverbindung zwischen der Mobilstation MCD und dem zellularen Funknetzwerkes CN aufzubauen. Diese Anfragenachricht N wird vom zellularen Funknetzwerk über das digitale Broadcasting-Netzwerk DBN an die Mobilstation MCD übermittelt.
Bei dieser Anfragenachricht vom digitalen Broadcasting- Netzwerk DBN an die Mobilstation MCD handelt es sich insbesondere um eine sogenannte "Paging-Nachricht". Unter Paging- Nachricht versteht man eine Nachricht bzw. einzelne Signale, die über einen Funkrufdienst bzw. Paging-Dienst übermittelt werden. Es handelt sich stets um eine "Ein-Weg" Übermittlung, das heißt, dass nur in eine Richtung Daten übertragen werden.
Diese Funkrufdienste bzw. Paging-Dienste sind Nachrichtendienste, über die Nachrichten, die von einem Netzwerk gesendet werden, an alle Mobilstationen, die Signale vom Netzwerk empfangen, bzw. an einer Gruppe von diesen Mobilstationen, beispielweise alle Mobilstationen, die sich im Bereich einer oder einiger Zellen befinden, übermittelt werden.
Diese Paging-Dienste werden meistens über Steuerdatenkanäle gesendet, beispielweise in einem GSM-Netzwerk über den "Pa- ging and Access Grant Channel" (PAGCH) , oder in einem DAB digitalen Broacasting-Netzwerk über den "Fast Information Data Channel" (FIDC) .
Im Falle eines DAB-Netzwerkes wird also die Anfragenachricht insbesondere vom zweiten Funknetzwerk (DBN) zur Mobilstation (MCD) über den Fast Information Data Channel (FIDC) Datenkanal des zweiten Funknetzwerkes (DBN) übermittelt. Diese Nachrichten enthalten eine Identifikationsnummer des Empfängers, beispielsweise die "UE-ID" (User Equipment Iden- tity bzw. Benutzergerätidentifikation) in UMTS oder die "IMSI" (International Mobile Subscriber Identity bzw. internationale mobile Teilnehmheridentität) bei GSM, so dass jede Mobilstation prüfen kann, ob die Nachricht für Sie ist.
Weiterhin enthält die Anfragenachricht N optional eine Identifikation oder Kennung des zellularen Funknetzwerkes. Alternativ kann ein Standard-Funknetzwerk voreingestellt sein. Die Kennung ist weiterhin nicht erforderlich, wenn nur ein bestimmtes zellulares Funknetzwerk zur Verfügung steht.
Diese Anfragenachricht N wird über eine Schnittstelle bzw. ein Gateway zum digitalen Broadcasting-Netzwerk DBN gesendet. Das digitale Broadcasting-Netzwerk DBN übermittelt dann diese Anfragenachricht über seinen Funkkanal, d.h. einen Datenübertragungskanal, den die Mobilstation ohne neue Einstellung empfangen kann. Bei einem Funkkanal findet zumindest ein Teil der Datenübertragung über eine Funkstrecke statt.
Dazu wird beispielsweise die Paging-Nachricht einem Steuerdatenkanal, beispielsweise dem FIDC (Fast Information Data Channel) bzw. dem schnellen Informationsdatenkanal bei einem DAB-Netzwerk hinzugefügt. Dieser Steuerdatenkanal wird über eine Übermittlungseinheit T2 an die Mobilstation MCD gesendet und von dieser über ihre erste Sende-/Empfangseinheit RUl empfangen. Beispielsweise ist dieser FIDC für DAB-Systeme, die kompatibel zum in der Spezifikation ETS 300 401 beschrieben Eureka 147 Standard sind, ebenfalls dort für Paging- Dienste spezifiziert.
Wenn die Mobilstation ihre eigene Identifikationsnummer erkennt und die Anfragenachricht N erhält, erhält sie damit auch die Information, dass sie über das zellulare Funknetzwerk CN angerufen wird. Die Mobilstation MCD kann dann eine Kommunikationsverbindung mit dem digitalen Broadcasting- Netzwerk DBN beenden und die Zugangsprozedur bzw. den Verbindungsaufbau mit dem zellularen Funknetzwerk CN beginnen. Über diese Kommunikationsverbindung kann dann der eingehende Anruf empfangen werden.
Nach automatischer oder vom Benutzer initiierten Beendigung dieser ersten Kommunikationsverbindung zum zellularen Funknetzwerk CN kann die zweite KommunikationsVerbindung zum digitalen Broadcasting Netzwerk automatische wiederhergestellt werden .
Die Mobilstation kann auch mehr als eine oder auch mehr als zwei Sende-/Empfangseinheiten aufweisen. Im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 ist es wesentlich, dass der Kontakt zu einer Mehrzahl von Funknetzwerken, d.h. zwei oder mehr Funknetzwerken über eine Sende-/Empfangseinheit hergestellt wird. Anstelle von Paging-Nachrichten kann auch eine andere "Ein- Weg-Kommunikation" vorgesehen sein, mittels derer die Anfragenachricht N übermittelt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Mobilstation (MCD) und einem Funknetzwerk mit folgenden Schritten: a) Betreiben einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen einem ersten Funknetzwerk (CN) und der Mobilstation (MCD) ; b) Übermitteln einer Abbruchnachricht an das erste Funknetzwerk (CN) mit der Information, dass die erste Kommunikationsverbindung abgebrochen wird; c) Aufbauen einer zweiten Kommunikationsverbindung von der Mobilstation (MCD) zu einem zweiten Funknetzwerk (DBN) ; d) Übertragen einer Anfragenachricht vom ersten Funknetzwerk (CN) über das zweite Funknetzwerk (DBN) an die Mobilstation (MCD) mit der Aufforderung, eine Verbindung zum ersten Funknetzwerk (CN) aufzubauen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgendem zusätzlichen Schritt: e) Herstellen einer ersten Kommunikationsverbindung zum ersten Funknetzwerk (CN) .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Übermitteln der Abbruchnachricht an das erste Funknetzwerk (CN) in Schritt b) durch die Mobilstation (MCD) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach dem Übermitteln der Abbruchnachricht in Schritt b) die Kommunikationsverbindung zum ersten Funknetzwerk (CN) abgebrochen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Funknetzwerk (CN) ein zellulares Mobilfunknetzwerk ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei dem das zweite Funknetzwerk (DBN) ein digitales Broadcasting Funknetzwerk ist, insbesondere ein digitales DAB- Funknetzwerk.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Funknetzwerk (CN) in einem ersten Frequenzbereich betrieben wird und das zweite Funknetzwerk (DBN) in einem zweiten Frequenzbereich, der insbesondere vom ersten Frequenzbereich verschieden ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt c) zum Aufbauen der zweiten Kommunikationsverbindung ein Umstellen der Sende-/Empfangsfrequenz in der Mobilstation erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anfragenachricht eine Identifikation der Mobilstation (MCD) und optional eine Identifikation des ersten Funknetzes (CN) enthält.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anfragenachricht zwischen ersten Funknetzwerk (CN) zum zweiten Funknetzwerk (DBN) über eine Festnetzverbindung oder eine Internetverbindung übermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anfragenachricht vom zweiten Funknetzwerk (DBN) zur Mobilstation (MCD) über einen Steuerdatenkanal, ins- besondere einen Pagingkanal, des zweiten Funknetzwerkes (DBN) übermittelt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abbruchnachricht eine Identifikation des zweiten Funknetzes (DBN) enthält.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgendem Schritt f) Beenden der zweiten Kommunikationsverbindung.
14. Mobilstation (MCD) mit einer Funkeinrichtung zum Senden oder/und Empfangen von Daten von mehreren Funknetzwerken und einer Prozessoreinrichtung, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 eingerichtet ist.
15. Mobilstation (MCD) nach Anspruch 14, bei der die Funkeinrichtung zumindest zwei Sende-/Empfangseinrichtungen (RUl, RU2) zum Betrieb auf jeweils verschiedenen Frequenzen aufweist.
16. Mobilstation (MCD) nach Anspruch 15, bei der zumindest eine Sende-/Empfangseinrichtung (RUl) dafür ausgelegt ist, in mehreren, Funknetzwerken zugeordneten, Frequenzbereichen betrieben zu werden.
17. Mobilstation (MCD) nach Anspruch 14 oder 15 mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (RUl) , deren Arbeitsfrequenzbe- reich einstellbar ist.
18. Mobilstation (MCD) nach Anspruch 17, mit einer Prozess- soreinheit, welche das Einstellen des Frequenzbereiches der Sende-/Empfangseinrichtung steuert.
19. Kommunikationssystem mit einem ersten Funknetzwerk (CN) und einem zweiten Funknetzwerk (DBN) und zumindest einer Mobilstation (MCD) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, bei dem zwischen dem ersten und dem zweiten Funknetzwerk eine Netzwerk-Schnittstelle zum Austausch von Nachrichten zwischen zumindest den beiden Funknetzwerken vorgesehen ist, weiterhin eine Funkschnittstelle zwischen zumindest einem der Funknetzwerke und der Mobilstation (MCD) und zumindest je einer zentralen Steuerungseinheit in erstem und zweiten Funknetzwerk, die über die Netzwerk-Schnittstelle zusammenwirken und die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 eingerichtet sind.
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