WO2006074677A1 - Method and device for minimizing the signaling load in an element of a serving communication network - Google Patents

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WO2006074677A1
WO2006074677A1 PCT/EP2004/014695 EP2004014695W WO2006074677A1 WO 2006074677 A1 WO2006074677 A1 WO 2006074677A1 EP 2004014695 W EP2004014695 W EP 2004014695W WO 2006074677 A1 WO2006074677 A1 WO 2006074677A1
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terminal
network
communication network
network element
sgsn
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Gert Bolz
Friedrich Bernhard
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/18—Processing of user or subscriber data, e.g. subscribed services, user preferences or user profiles; Transfer of user or subscriber data

Definitions

  • the invention describes a method and a device for signaling an acceptance of a request for a procedure between a terminal and at least one network element of a serving communication network.
  • the signaling capacity between a home network of a home network and a network element of a serving communication network is calculated according to the traffic model used during normal network operations. However, in some situations, more signaling capacity is needed, for example, in restoring a network element of a serving communication network, since the network element of the serving communication network must poll the subscriber profile data at a network element of the home communication network of a terminal.
  • the restoration of the network element of a serving communication network is necessary in case of loss of user data. This may be the case, for example, software upgrade, recovery, software errors, hardware errors, changes, or software patching.
  • a recovery procedure may take several hours because of the severely limited signaling capacity of a network element of the home communications network. During this time, for example, the serving GPRS support node (SGSN) has neither mobile originating nor mobile terminating services, except when the terminal has regis- tered. The long runtime of a recovery procedure also causes a much higher signaling load on the access network
  • 3GPP TS 24.008 V6.5.0 2004-06
  • 3GPP TS 29.002 V6.5.0 2004-03
  • the signaling load between network elements of the home communications network and the serving communications network is monitored and appropriate throttle mechanisms are implemented to prevent the loss of signaling messages.
  • the signaling load consists at least in part of mobility management messages.
  • the Mobility Management consists at least in part of the administration of the current location information (Location Management), and the Service Profile Management (Service Profile Management) of a terminal device. the user of a terminal.
  • a network element of a communication network For mobile incoming services, a network element of a communication network must know the current location or location of the user of a terminal. For this purpose, the home communication network manages the location information of a network element of a serving communication network. The network element of a serving communication network in turn manages the location information of the terminal.
  • Service Profile Management For mobile outbound services, the network element of the serving communication network must know the current user service profile. For this reason, the home communication network of the terminal informs the network element of the serving communication network and transmits current service profile information.
  • the management and transmission of this information is done with various mobility management protocol messages or. Signaling messages.
  • An overload indication towards the access network would also not be a suitable means to reduce the re-registration requests of the terminal.
  • the denial of re-registration requests in the access network is not suitable for ensuring the accessibility of services within an acceptable period of time after data loss due to congestion stemming from the terminal's periodically re-registration requests.
  • the object of the invention is to propose an efficient and cost-effective possibility for minimizing the signaling load in a communication network.
  • a core of the invention can be seen in the fact that in a request for a procedure, for example a Routing Area Update (RAU) request at SGSN (Serving GPRS Support Node) and LUP Request (Location Update Request) at the MSC (Mobile Switching Center), a connection procedure (ATTACH), a re-registration procedure, etc., from the terminal to a network element of a serving communication network, for example a switching unit, an operator GPRS support node, etc .
  • the at least one service profile information could also be requested from a network element of another serving communication network, for example at the switching unit or at the operator GPRS support node in which the terminal had previously been registered.
  • the network element of the serving communication network sends the terminal at least one signaling message, which causes no further signaling messages for the requested procedure to the Network element of the serving communication network are provided by the terminal.
  • the terminal is of the opinion that the request for a procedure has been accepted by the network element of the serving communication network, and thus no further requests are necessary for this procedure.
  • the method according to the invention is independent of the type of signaling message.
  • the communications network can be a cellular mobile radio network, an IP network or a similar communications network.
  • the terminal may be a mobile terminal, a mobile computer, a mobile organizer, a computer or similar terminal.
  • the invention also contemplates the decoupling of the mobility management procedures between the terminal and the network element of a serving communication network from the mobility management procedures between the network element of a serving communication network and a network element of the home communication network.
  • the network element of the nenden communication network can in a further embodiment of the invention in, for example, the registration of a terminal in overload situations regardless of mobility management information from the network element of the home communication network of the terminal, a request from the terminal immediately after receiving the request with any security - Procedures etc. get answered.
  • TMSI Packet Temporary Mobile Subscriber Identities
  • the identification, the security procedures, the location update, the insertion of the user data in, for example, the Visitor Location Register (VLR) can then be done on the basis of, for example, a later service request of the terminal.
  • the use of the P-TMSI identity of a terminal at the serving GPRS support node (SGSN) is described, for example, in the 3GPP TS 23.003 V6.3.0 (2004 -06) (3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network; Numbering, Addressing and identification (Release 6)), and the F-TLLI / P-TLLI identities are known, for example, from the 3GPP TS 23.060 V6.5.0 (2004-06) (3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS); Service description; Stage 2 (Release 6)).
  • the network element of the serving communication network can thus control the communication network according to the invention and provide services despite an overload situation.
  • standard user profiles which are present or stored in the network element of the serving communication network, so that a user is allowed access to services, even if due to, for example, an overload situation no service profile information for the network element of the available communication network.
  • a major advantage of the invention is that it can cost effectively and efficiently reduce the congestion of a network element in a communications network. Furthermore, the method according to the invention makes it possible to control and manage the overload level at each network element of the communication network.
  • FIG. 1 shows a flowchart for an example according to the invention
  • FIG. 2 shows a device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a flowchart for an example according to the invention in a packet-switching domain.
  • the method according to the invention is also used, for example, in network elements MSC of the second mobile radio generation or in general in network elements of a serving communications network.
  • Factors for this can be high throughput costs for signaling lines, a small number of charging tickets (charging records), an insufficient network infrastructure, etc. be .
  • a RAU request (Routeing Area Update - Request) is sent by the terminal MS
  • the network element of a serving communication network SGSN, MSC becomes a base station subsystem after receiving the RAU request via a radio access network (BSS) RAU acceptance message sent back.
  • BSS radio access network
  • security functions between the terminal MS and the network element of a serving communication network can be exchanged.
  • the execution decision for handling the security may be, for example, adjusted to the current traffic load level (Cl).
  • the corresponding PTMSI must be known as "preliminarily used" ⁇ .
  • MSC When the network element of the serving communication network SGSN, MSC receives a service call from the terminal MS, a detach request is triggered with appropriate parameters, which implies that a re-attach is needed. Only after the re-connection, the terminal MS can use certain services. In some cases, using disconnect / reconnect and service profile queries, service connections can be at least partially restored. Of course, a request from the terminal could also trigger a service profile request at the home communication network of the terminal MS. Service profiles only need to be queried if a default profile (default profile) is not used. The signaling load on the access network (Radio Access Network) BSS is not significantly higher than in normal operation.
  • FIG. 2 shows a device according to the invention.
  • a receiving unit E a request of a terminal MS for a procedure is made to the network element SGSN, MSC of a serving communication network (SN).
  • HN home network
  • AuC home network
  • the terminal MS is immediately after receiving, without a request for service profile information, created a signaling message that is designed such that there are no further signaling messages regarding the procedure on the part of the terminal MS.

Abstract

The invention relates to a method and a device for signaling acceptance of a request for a procedure between a terminal (MS) and at least one element of a serving communication network (SGSN, MSC). According to the invention, the element of a serving communication network (SGSN, MSC) requests at least one piece of service profile information from an element of the home communication network of the terminal (HLR, AuC) when the terminal (MS) makes a request for a procedure to the element of the serving communication network (SGSN, MSC). When the at least one piece of service profile information is not received or is received only in part, the element of the serving communication network (SGSN, MSC) transmits at least one signaling message to the terminal (MS), said signaling message being configured such that no additional signaling messages regarding the procedure are received from the terminal (MS).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zur Minimierung der Signalisie- rungslast bei einem Netzelement eines bedienenden Kommunika- tionsnetzesMethod and device for minimizing the signaling load in a network element of a serving communication network
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Signalisieren einer Akzeptanz einer Anfrage für eine Prozedur zwischen einem Endgerät und mindestens einem Netzele- ment eines bedienenden Kommunikationsnetzes .The invention describes a method and a device for signaling an acceptance of a request for a procedure between a terminal and at least one network element of a serving communication network.
Die Signalisierungskapazität zwischen einem Heimat-Kommunikationsnetz eines Endgerätes (home network) und einem Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes (serving net- work) , wird gemäß dem Verkehrs-Modell berechnet , welches während normaler Netz-Operationen verwendet wird . Jedoch wird in einigen Situationen mehr Signalisierungskapazität benötigt , zum Beispiel bei der Wiederherstellung eines Netzelementes eines bedienenden Kommunikationsnetzes , da das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes die Nutzer-Profil-Daten (Subscriber profile data) bei einem Netzelement des Heimat- Kommunikationsnetzes eines Endgerätes abfragen muss . Die Wiederherstellung des Netzelementes eines bedienenden Kommunikationsnetzes ist notwendig bei Verlust der Nutzer-Daten . Dies kann der Fall sein bei zum Beispiel einer Software-Aktualisierung (Software Upgrade) , Wiederherstellung (recovery) , bei Software-Fehler, bei Hardware-Fehlern, bei Änderung bzw. während des Einspielens von Software-Korrekturen (Patches) . Befindet sich ein Endgerät im Bereich eines solchen Netzelemen- tes des bedienenden Kommunikationsnetzes , muss sich das Endgerät wieder registrieren, um Dienste (Sprachdienste, multimediale Dienste, Nachrichten-Dienste , Präsenzdienste etc . ) , in Anspruch nehmen zu können. Eine Wiederherstellungs-Prozedur kann wegen der stark eingeschränkten Signalisierungskapazität eines Netzelementes des Heimat-Kommunikationsnetzes mehrere Stunden benötigen. Wäh- rend dieser Zeit sind zum Beispiel beim Bedienenden-GPRS- Unterstützungsknoten (SGSN) weder mobile abgehende (origina- ting) , noch mobile eingehende (terminating) Dienste möglich, außer wenn sich das Endgerät wieder registriert hat . Die lange Laufzeit einer Wiederherstellungs-Prozedur verursacht auch eine ungleich höhere Signalisierungslast beim ZugangsnetzThe signaling capacity between a home network of a home network and a network element of a serving communication network is calculated according to the traffic model used during normal network operations. However, in some situations, more signaling capacity is needed, for example, in restoring a network element of a serving communication network, since the network element of the serving communication network must poll the subscriber profile data at a network element of the home communication network of a terminal. The restoration of the network element of a serving communication network is necessary in case of loss of user data. This may be the case, for example, software upgrade, recovery, software errors, hardware errors, changes, or software patching. If a terminal is located in the area of such a network element of the serving communication network, the terminal must register again in order to be able to use services (voice services, multimedia services, message services, presence services, etc.). A recovery procedure may take several hours because of the severely limited signaling capacity of a network element of the home communications network. During this time, for example, the serving GPRS support node (SGSN) has neither mobile originating nor mobile terminating services, except when the terminal has regis- tered. The long runtime of a recovery procedure also causes a much higher signaling load on the access network
(Radio Access Network) , da das Endgerät in regelmäßigen zeitlichen Abständen, Wieder-Registrierungs-Anfragen, an ein Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes stellt . Dies geschieht so lange, bis das Endgerät mit seinen Anfragen Er- folg hat, und es sich wieder registrieren kann. Damit verursacht das Endgerät eine beträchtliche Überlast des Kommunikationsnetzes , die auch die Nutzung der Dienste beeinträchtigt , für die sich das Endgerät bereits wieder registrieren konnte .(Radio Access Network), since the terminal at regular intervals, re-registration requests, to a network element of the serving communication network. This happens until the terminal has succeeded with its requests and can register again. Thus, the terminal causes a considerable overload of the communication network, which also affects the use of the services for which the terminal could register again.
Die Einrichtung zusätzlicher Netzressourcen um solche Über- last-Situationen zu bewältigen, bedeutet zusätzliche Kosten, da die Ressourcen nur dann genutzt würden, wenn eine Über- last-Situation eintritt . Außerdem würde die Einrichtung zusätzlicher Netzressourcen kein geeignetes Mittel für die Re- duzierung der Signalisierungslast am Zugangsnetz sein .Setting up additional network resources to cope with such congestion situations adds cost, as the resources would only be used when an overload situation occurs. In addition, the establishment of additional network resources would not be a suitable means for reducing the signaling load on the access network.
Derzeit ist die Behandlung der Signalisierungslast in den Spezifikationen 3GPP TS 24.008 V6.5.0 (2004-06) (3rd Generation Partnership Proj ect ; Technical Specification Group Core Network; Mobile radio interface Layer 3 specification; Core network protocols ; Stage 3 (Release 6) ) und 3GPP TS 29.002 V6.5.0 (2004-03 ) (3rd Generation Partnership Proj ect ; Technical Specification Group Core Network; Mobile Application Part (MAP) specification; (Release 6) ) geregelt . Die Signalisie- rungslast zwischen Netzelementen des Heimat-Kommunikationsnetzes und des bedienenden Kommunikationsnetzes , wird dabei überwacht und entsprechende Drossel-Mechanismen (throttle rae- chanism) sind implementiert , um dem Verlust von Signalisie- rungsnachrichten vorzubeugen . Die Signalisierungslast besteht zumindest zum Teil aus Mobilitäts-Verwaltungs-Nachrichten (Mobility management) . Die Mobilitäts-Verwaltung besteht zumindest zum Teil aus der Verwaltung der aktuellen Ortsinfor- mationen (Location Management) , und die Dienste-Profil- Informationen (Service Profile Management) eines Endgerätes bzw . des Nutzers eines Endgerätes .Currently, signaling load handling is covered in 3GPP TS 24.008 V6.5.0 (2004-06) (3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Core Network, Mobile Network Interface Layer 3 specification, Core Network Protocols, Stage 3 (Release 6)). ) and 3GPP TS 29.002 V6.5.0 (2004-03) (3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network; (MAP) specification; (Release 6)). The signaling load between network elements of the home communications network and the serving communications network is monitored and appropriate throttle mechanisms are implemented to prevent the loss of signaling messages. The signaling load consists at least in part of mobility management messages. The Mobility Management consists at least in part of the administration of the current location information (Location Management), and the Service Profile Management (Service Profile Management) of a terminal device. the user of a terminal.
Location Management (Ortinformations-Verwaltung) : Für mobile eingehende Dienste muss ein Netzelement eines Kommunikations- netzes den aktuellen Ort bzw. Aufenthaltsort des Nutzers eines Endgerätes wissen. Hierfür verwaltet das Heimat- Kommunikationsnetz die Orts-Informationen eines Netzelements eines bedienenden Kommunikationsnetzes . Das Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes verwaltet wiederum die Orts- Informationen des Endgerätes .Location Management: For mobile incoming services, a network element of a communication network must know the current location or location of the user of a terminal. For this purpose, the home communication network manages the location information of a network element of a serving communication network. The network element of a serving communication network in turn manages the location information of the terminal.
Service Profile Management (Dienste-Profil-Verwaltung) : Für mobile abgehende Dienste muss das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes das aktuelle Nutzer-Dienste-Profil wissen. Aus diesem Grund informiert das Heimat-Kommunikations- netz des Endgerätes das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes und übermittelt aktuelle Dienste-Profil- Informationen.Service Profile Management: For mobile outbound services, the network element of the serving communication network must know the current user service profile. For this reason, the home communication network of the terminal informs the network element of the serving communication network and transmits current service profile information.
Die Verwaltung und die Übermittlung dieser Informationen geschehen mit verschiedenen Mobilitäts-Verwaltungs-Protokoll- Nachrichten bzw . Signalisierungsnachrichten . Eine Überlast-Indikation in Richtung zum Zugangsnetz (Radio Access Network) wäre auch kein geeignetes Mittel , um die Wie- der-Registrierungs-Anfragen des Endgerätes zu reduzieren. So ist das Verwerfen von Wieder-Registrierungs-Anfragen im Zugangsnetz nicht geeignet , um die Erreichbarkeit von Diensten in einer akzeptablen Zeitspanne nach einem Datenverlust aufgrund einer Überlast , die von den in regelmäßigen Zeitabständen gestellten Wieder-Registrierungs-Anfragen des Endgerätes herrührt , zu gewährleisten .The management and transmission of this information is done with various mobility management protocol messages or. Signaling messages. An overload indication towards the access network (Radio Access Network) would also not be a suitable means to reduce the re-registration requests of the terminal. Thus, the denial of re-registration requests in the access network is not suitable for ensuring the accessibility of services within an acceptable period of time after data loss due to congestion stemming from the terminal's periodically re-registration requests.
Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, eine effiziente und kosteneffektive Möglichkeit zur Minimierung der Signali- sierungslast in einem Kommunikationsnetz vorzuschlagen.The object of the invention is to propose an efficient and cost-effective possibility for minimizing the signaling load in a communication network.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß j eweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention in each case by the subject matters of the independent patent claims. Further developments of the invention are specified in the subclaims.
Ein Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass bei einer Anfrage für eine Prozedur, zum Beispiel eine Ortsaktualisierungsprozedur (RAU-Request (Routeing Area Update) beim SGSN (Serving GPRS Support Node = Bedienender GPRS Unterstützungs- knoten) und LUP-Request (Location Update Request ) bei der MSC (Mobile Switching Center = Vermittlungseinheit) , einer Verbindungsprozedur (ATTACH) , eine Wieder-Registrierungsprozedur etc . , seitens des Endgerätes an ein Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes zum Beispiel eine Vermittlungseinheit , ein Bedienender-GPRS-Unterstützungs-Knoten etc . , das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes zumindest eine Dienste-Profil -Information von einem Netzelement des Heimat-Kommunikationsnetzes des Endgerätes , zum Beispiel ein Heimat-Ortsregister (HLR = Home Location Register) , ein Au- thentisierungs-Center (AuC = Authentication Center) etc . , anfordert . Erfindungsgemäß könnte die mindestens eine Dienste- Profil-Information auch bei einem Netzelement eines weiteren bedienenden Kommunikationsnetzes zum Beispiel bei der Ver- mittlungseinheit bzw. beim Bedienenden GPRS Unterstützungs- knoten beim dem das Endgerät vorher registriert war, angefordert werden. Bei Ausbleiben oder bei nur teilweisem Empfang der zumindest einen Dienste-Profil-Information aufgrund zum Beispiel einer Überlast-Situation des Kommunikationsnetzes , sendet das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes dem Endgerät mindestens eine Signalisierungsnachricht , die bewirkt , dass keine weiteren Signalisierungsnachrichten für die angefragte Prozedur an das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes seitens des Endgerätes gestellt werden . Das Endgerät ist der Ansicht , dass die Anfrage für eine Prozedur vom Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes akzeptiert wurde, und somit sind für diese Prozedur keine weiteren Anfragen notwendig . Das erfindungsgemäße Verfahren ist von der Art der Signalisierungsnachricht unabhängig . So ist es vorstellbar, dass das SIP-Protokoll , das H .323 oder weitere Signalisierungsprotokolle eines Kommunikationsnetzes verwendet werden. Das Kommunikationsnetz kann erfindungsgemäß ein zellulares Mobilfunknetz , ein IP-Netz oder ein ähnliches Kommunikationsnetz sein . Das Endgerät kann ein Mobilfunkend- gerät , ein mobiler Computer, ein mobiler Organizer, ein Computer oder ein ähnliches Endgerät sein.A core of the invention can be seen in the fact that in a request for a procedure, for example a Routing Area Update (RAU) request at SGSN (Serving GPRS Support Node) and LUP Request (Location Update Request) at the MSC (Mobile Switching Center), a connection procedure (ATTACH), a re-registration procedure, etc., from the terminal to a network element of a serving communication network, for example a switching unit, an operator GPRS support node, etc ., The network element of the serving communication network at least one service profile information from a network element of the home communication network of the terminal, for example, a home location register (HLR = Home Location Register), an au Authentication Center (AuC = Authentication Center) etc. , request. According to the invention, the at least one service profile information could also be requested from a network element of another serving communication network, for example at the switching unit or at the operator GPRS support node in which the terminal had previously been registered. In the absence of or only partial reception of the at least one service profile information due to, for example, an overload situation of the communication network, the network element of the serving communication network sends the terminal at least one signaling message, which causes no further signaling messages for the requested procedure to the Network element of the serving communication network are provided by the terminal. The terminal is of the opinion that the request for a procedure has been accepted by the network element of the serving communication network, and thus no further requests are necessary for this procedure. The method according to the invention is independent of the type of signaling message. So it is conceivable that the SIP protocol, the H.332 or other signaling protocols of a communication network are used. According to the invention, the communications network can be a cellular mobile radio network, an IP network or a similar communications network. The terminal may be a mobile terminal, a mobile computer, a mobile organizer, a computer or similar terminal.
Die Erfindung betrachtet außerdem die Entkopplung der Mobili- täts-Verwaltungs-Prozeduren zwischen dem Endgerät und dem Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes von den Mobilitäts-Verwaltungs-Prozeduren, zwischen dem Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes und einem Netzelement des Heimat-Kommunikationsnetzes . Das Netzelement des bedie- nenden Kommunikationsnetzes kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bei zum Beispiel der Registrierung eines Endgerätes in Überlast-Situationen unabhängig von Mobilitäts- Verwaltungs-Informationen vom Netzelement des Heimat-Kommuni- kationsnetzes des Endgerätes , eine Anfrage des Endgerätes sofort nach Erhalt der Anfrage mit eventuellen Sicherheits- Prozeduren etc . beantwortet werden. Die sofortige Antwort an das Endgerät zusammen mit der Zuordnung einer temporären I- dentität P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identi- ties) für das Endgerät , mindert das „F-TLLI/R-TLLI " - Problem (Foreign- Temporary Logical Link Identity/Random- Temporary Logical Link Identity) , da zum Beispiel die Registrierungs- prozedur damit verkürzt wird und somit das Risiko verringert wird, dass mehrere Endgeräte versuchen, sich mit der gleichen „Random- TLLI " zur gleichen Zeit zu registrieren. Entsprechend dieser Vorgehensweise wird bei einer Vermittlungseinheit (MSC) eine TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identities) dem anfragenden Endgerät zugeordnet . Die Identifizierung, die Sicherheits-Prozeduren, die Orts-Aktualisierung, das Einfügen der Nutzer-Daten in zum Beispiel dem Besucher-Orts-Register (VLR = Visitor Location Register) , können dann aufgrund zum Beispiel einer späteren Dienst-Anfrage des Endgerätes geschehen. Die Verwendung der P-TMSI-Identität eines Endgerätes beim Bedienenden GPRS Unterstützungsknoten (SGSN) ist zum Beispiel aus der 3GPP TS 23.003 V6.3.0 (2004 -06) (3rd Generation Partnership Proj ect ; Technical Specification Group Core Network; Numbering, addressing and identification (Release 6) ) bekannt und die F-TLLI/P-TLLI - Identitäten sind zum Beispiel aus der 3GPP TS 23.060 V6.5.0 (2004 -06) (3rd Generation Partnership Proj ect ; Technical Specification Group Services and System Aspects ; General Packet Radio Service (GPRS) ; Service description; Stage 2 (Release 6) ) bekannt . Das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes kann somit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Kommunikationsnetz kontrollieren und Dienste trotz einer Überlast-Situation bereitstellen. Vorstellbar sind auch Standard-Nutzer-Profile, die im Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes vorliegen bzw. gespeichert sind, damit einem Nutzer der Zugang zu Diensten ermöglicht wird, selbst wenn aufgrund zum Beispiel einer Überlast-Situation keine Dienste-Profil-Informationen für das Netzelement des bedienenden Kommunikations- netzes erhältlich sind .The invention also contemplates the decoupling of the mobility management procedures between the terminal and the network element of a serving communication network from the mobility management procedures between the network element of a serving communication network and a network element of the home communication network. The network element of the nenden communication network can in a further embodiment of the invention in, for example, the registration of a terminal in overload situations regardless of mobility management information from the network element of the home communication network of the terminal, a request from the terminal immediately after receiving the request with any security - Procedures etc. get answered. The immediate response to the terminal along with the assignment of a temporary identity P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identities) for the terminal reduces the "F-TLLI / R-TLLI" problem (Foreign Temporary Logical Link Identity / Random Temporary Logical Link Identity), for example, because it shortens the registration procedure, thereby reducing the risk of multiple terminals trying to register with the same "random TLLI" at the same time. According to this procedure, a TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identities) is assigned to the requesting terminal in the case of a switching unit (MSC). The identification, the security procedures, the location update, the insertion of the user data in, for example, the Visitor Location Register (VLR) can then be done on the basis of, for example, a later service request of the terminal. The use of the P-TMSI identity of a terminal at the serving GPRS support node (SGSN) is described, for example, in the 3GPP TS 23.003 V6.3.0 (2004 -06) (3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network; Numbering, Addressing and identification (Release 6)), and the F-TLLI / P-TLLI identities are known, for example, from the 3GPP TS 23.060 V6.5.0 (2004-06) (3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS); Service description; Stage 2 (Release 6)). The network element of the serving communication network can thus control the communication network according to the invention and provide services despite an overload situation. Also conceivable are standard user profiles, which are present or stored in the network element of the serving communication network, so that a user is allowed access to services, even if due to, for example, an overload situation no service profile information for the network element of the available communication network.
Ein großer Vorteil der Erfindung ist es , dass damit die Überlastung eines Netzelementes in einem Kommunikationsnetz kosteneffektiv und effizient reduziert werden kann . Weiterhin gibt das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit , den Ü- berlast-Level an j edem Netzelement des Kommunikationsnetzes zu kontrollieren und zu verwalten.A major advantage of the invention is that it can cost effectively and efficiently reduce the congestion of a network element in a communications network. Furthermore, the method according to the invention makes it possible to control and manage the overload level at each network element of the communication network.
Die Erfindung wird anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert . Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in a figure. Show
Figur 1 ein Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Beispiel , Figur 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung .1 shows a flowchart for an example according to the invention, FIG. 2 shows a device according to the invention.
Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Beispiel in einer paketvermittelnden Domäne . Das erfindungsgemäße Verfahren findet j edoch auch Anwendung zum Beispiel bei Netzelementen MSC der zweiten Mobilfunkgeneration bzw. generell bei Netzelementen eines bedienenden Kommunikations- netzes . Die paketvermittelnde Domäne (ps = packet switched) wird hauptsächlich von mobilen Nutzern des GPRS-Netzes (GPRS = General Packet Radio System) genutzt . Dabei wird die Signa- lisierungskapazität zwischen Netzelementen des Heimat- Kommunikationsnetz HLR, AuC eines Endgerätes MS und Netzelementen eines bedienenden Kommunikationsnetzes MSC, SGSN stark zum Beispiel vom Netzbetreiber eingeschränkt . Faktoren hier- für können hohe Durchlasskosten für Signalisierungsleitungen, eine geringe Anzahl von Vergütungs-Tickets (charging re- cords) , eine unzureichende Netz-Infrastruktur etc . sein . Bei Versand einer RAU-Anfrage (Routeing Area Update - Request) vom Endgerät MS , wird vom Netzelement eines bedienenden Kom- munikationsnetzes SGSN, MSC nach Erhalt der RAU-Anfrage über ein Zugangsnetz (Radio Access Network) BSS (= Base Station Subsystem) eine RAU-Akzeptierungsnachricht zurück gesandt . Dabei können auch Sicherheits-Funktionen zwischen dem Endgerät MS und dem Netzelement eines bedienenden Kommunikations- netzes ausgetauscht werden . Die Ausführungsentscheidung für die Behandlung der Sicherheit kann zum Beispiel angepasst auf den aktuellen Verkehrslast-Level (Cl) sein. Die entsprechende PTMSI muss dafür als „vorläufig genutzt (preliminary used) λλ bekannt gemacht werden. Dies ist nur notwendig, um der Dupli- zierung der PTMSI und der entsprechenden Abnahme der Dienst- Verfügbarkeit (GoS = Grade of Service) vorzubeugen . Falls aufgrund einer Überlast-Situation das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes SGSN, MSC keine Mobilitäts- Verwaltungs-Nachricht von einem Netzelement des Heimat- Kommunikationsnetzes HLR, AuC des Endgerätes MS erhält , wird dem Endgerät MS die RAU-Akzeptierungsnachricht mit geänderten bzw. hinzugefügten Parametern gesendet . Die Parameter in der RAU-Akzeptierungsnachricht bewirken, dass vom Endgerät MS angenommen wird, dass die RAU-Anfrage erfolgreich war . Danach sendet das Endgerät eine RAU-Komplettierungs-Nachricht (Routeing Area Update Complete) und beendet somit die Ortsaktualisierung beim Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes . Das erfindungsgemäße Verfahren findet auch bei einer ATTACH-Anfrage (Verbindungsanfrage) etc . Anwendung . Wenn das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes SGSN, MSC einen Dienste-Aufruf vom Endgerät MS erhält , wird eine Trenn- Anfrage (detach request) mit geeigneten Parametern ausgelöst , die beinhaltet , dass eine Wieder-Verbindung (re-attach) benötigt wird. Nur nach der Wieder-Verbindung, kann das Endgerät MS bestimmte Dienste nutzen. So können teilweise unter Verwendung von Trennen/Wieder-Verbinden und Dienste-Profil- Abfragen Dienste-Verbindungen, zumindest teilweise wieder hergestellt werden . Selbstverständlich könnte eine Anfrage seitens des Endgerätes auch eine Dienste-Profil-Anfrage beim Heimat-Kommunikationsnetz des Endgerätes MS auslösen. Dienste-Profile müssen nur abgefragt werden, falls ein Default- Profil (vorgegebenes Profil) nicht verwendet wird. Die Signa- lisierungslast beim Zugangsnetz (Radio Access Network) BSS ist dabei nicht signifikant höher als bei normalem Betrieb .FIG. 1 shows a flowchart for an example according to the invention in a packet-switching domain. However, the method according to the invention is also used, for example, in network elements MSC of the second mobile radio generation or in general in network elements of a serving communications network. The packet-switched domain (ps = packet switched) is mainly used by mobile users of the GPRS network (GPRS = General Packet Radio System). In doing so, the signa- lisierungskapazität between network elements of the home communication network HLR, AuC of a terminal MS and network elements of a serving communication network MSC, SGSN severely restricted for example by the network operator. Factors for this can be high throughput costs for signaling lines, a small number of charging tickets (charging records), an insufficient network infrastructure, etc. be . When a RAU request (Routeing Area Update - Request) is sent by the terminal MS, the network element of a serving communication network SGSN, MSC becomes a base station subsystem after receiving the RAU request via a radio access network (BSS) RAU acceptance message sent back. In this case, security functions between the terminal MS and the network element of a serving communication network can be exchanged. The execution decision for handling the security may be, for example, adjusted to the current traffic load level (Cl). The corresponding PTMSI must be known as "preliminarily used" λλ . This is only necessary to prevent the duplication of PTMSI and the corresponding decrease in service availability (GoS = Grade of Service). If, due to an overload situation, the network element of the serving communication network SGSN, MSC does not receive a mobility management message from a network element of the home communication network HLR, AuC of the terminal MS, the terminal MS is sent the RAU acceptance message with changed or added parameters , The parameters in the RAU accept message cause the terminal MS to assume that the RAU request was successful. Thereafter, the terminal sends an RAU completion message (Routeing Area Update Complete) and thus ends the location update in the network element of the serving communication network. The inventive method also finds in a ATTACH request (connection request) etc. Application . When the network element of the serving communication network SGSN, MSC receives a service call from the terminal MS, a detach request is triggered with appropriate parameters, which implies that a re-attach is needed. Only after the re-connection, the terminal MS can use certain services. In some cases, using disconnect / reconnect and service profile queries, service connections can be at least partially restored. Of course, a request from the terminal could also trigger a service profile request at the home communication network of the terminal MS. Service profiles only need to be queried if a default profile (default profile) is not used. The signaling load on the access network (Radio Access Network) BSS is not significantly higher than in normal operation.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung . Mit einer Empfangseinheit E wird eine Anfrage eines Endgerätes MS für eine Prozedur an das Netzelement SGSN, MSC eines bedienenden Kommunikationsnetzes (SN = serving network) gestellt . Mit einer Verarbeitungseinheit V wird zumindest eine Dienste- Profil-Information bei einem Netzelement des Heimat- Kommunikationsnetzes (HN = home network) des Endgerätes HLR, AuC angefordert . Bei entweder Ausbleiben oder bei nur teilweisem Empfang der Dienste-Profil-Information wird mindestens eine Signalisierungsnachricht mit einer Sendeeinheit S an das Endgerät MS gesendet . In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird dem Endgerät MS sofort nach dem Erhalt , ohne einer Anforderung einer Dienste-Profil- Information, eine Signalisierungsnachricht erstellt , die derart ausgestaltet ist , dass weitere Signalisierungsnachrichten, betreffend die Prozedur seitens des Endgerätes MS ausbleiben . FIG. 2 shows a device according to the invention. With a receiving unit E, a request of a terminal MS for a procedure is made to the network element SGSN, MSC of a serving communication network (SN). With a processing unit V at least one service profile information is requested at a network element of the home communication network (HN = home network) of the terminal HLR, AuC. In either absence or only partial reception of the service profile information at least one signaling message is sent with a transmitting unit S to the terminal MS. In one embodiment of the invention, the terminal MS is immediately after receiving, without a request for service profile information, created a signaling message that is designed such that there are no further signaling messages regarding the procedure on the part of the terminal MS.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Signalisieren einer Akzeptanz einer Anfrage für eine Prozedur zwischen einem Endgerät (MS) und mindestens einem Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) ,A method for signaling acceptance of a request for a procedure between a terminal (MS) and at least one network element of a serving communication network (SGSN, MSC),
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass bei einer Anfrage des Endgerätes (MS) für eine Prozedur an das Netzelement eines bedienenden Kommunikations- netzes (SGSN, MSC) vom Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) zumindest eine Dienste-Profil- Information bei einem Netzelement des Heimat- Kommunikationsnetzes des Endgerätes (HLR, AuC) angefordert wird und dass entweder bei Ausbleiben oder bei nur teilweisem Empfang der zumindest einen Dienste-Profil-Information das Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) dem Endgerät (MS) mindestens eine Signalisierungs- nachricht sendet , die derart ausgestaltet ist , dass weitere Signalisierungsnachrichten, betreffend die Prozedur seitens des Endgerätes (MS) ausbleiben.in a request by the terminal (MS) for a procedure to the network element of a serving communication network (SGSN, MSC) from the network element of the serving communication network (SGSN, MSC) at least one service profile information at a network element of the home communication network of Terminal (HLR, AuC) is requested and that either in case of failure or only partial reception of at least one service profile information, the network element of the serving communication network (SGSN, MSC) sends the terminal (MS) at least one signaling message, the like is configured that there are no further signaling messages regarding the procedure on the part of the terminal (MS).
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass vom Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) an das Endgerät (MS) ohne Anforderung mindestens einer Dienste-Profil-Information, bei einer Anfrage des Endgerätes (MS) für eine Prozedur mindestens eine Signalisierungsnachricht an das Endgerät (MS) gesendet wird, die derart ausgestaltet ist , dass weitere Signalisierungs- nachrichten, betreffend die Prozedur seitens des Endgerätes (MS) ausbleiben.in that at least one service profile information is sent from the network element of the serving communications network (SGSN, MSC) to the terminal (MS) without requesting at least one service profile information, at least one signaling message being sent to the terminal (MS) in the event of a request by the terminal (MS) for a procedure, which is configured such that there are no further signaling messages regarding the procedure on the part of the terminal (MS).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,3. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass mindestens eine Dienste-Profil-Information bei mindes- tens einem Netzelement (MSC, SGSN) eines weiteren bedienenden Kommunikationsnetzes angefordert wird .at least one service profile information is requested from at least one network element (MSC, SGSN) of a further serving communication network.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass die Signalisierungsnachricht vom Netzelement des bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) an das Endgerät (MS) mindestens einen Parameter, betreffend die Akzeptanz der An- frage des Endgerätes (MS) , enthält .the signaling message from the network element of the serving communication network (SGSN, MSC) to the terminal (MS) contains at least one parameter relating to the acceptance of the request by the terminal (MS).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,5. Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass ein Netzelement des Heimat-Kommunikationsnetzes ein Heimat-Ortsregister (HLR) und/oder ein Authentisierungs-Center (AuC) ist .a network element of the home communication network is a home location register (HLR) and / or an authentication center (AuC).
6. Verfahren nach Anspruch 5 ,6. The method according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Heimat-Kommunikationsnetz ein zellulares Mobilfunknetz und/oder ein IP-Netz ist .characterized, the home communications network is a cellular mobile radio network and / or an IP network.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass die Anfrage des Endgerätes (MS) für eine Prozedur an das Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes eine An- frage für eine Orts-Aktualisierungs- , Wieder-Registrierungs- und/oder eine Verbindungsprozedur ist .the request of the terminal (MS) for a procedure to the network element of a serving communication network is a request for a location update, re-registration and / or a connection procedure.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass das Netzelement des bedienenden Kommunikationnetzes eine Vermittlungseinheit (MSC) und/oder ein Bedienender- GPRS-Unterstützungs-Knoten (SGSN) ist .the network element of the serving communication network is a switching unit (MSC) and / or an operator GPRS support node (SGSN).
9. Verfahren nach Anspruch 8 ,9. The method according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass das bedienende Kommunikationsnetz ein zellulares Mobilfunknetz und/oder ein IP-Netz ist .the serving communication network is a cellular mobile radio network and / or an IP network.
10.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,10.A method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass das Endgerät (MS) ein Mobilfunkendgerät , ein mobiler Computer, ein mobiler Organizer und/oder ein Computer ist . the terminal (MS) is a mobile radio terminal, a mobile computer, a mobile organizer and / or a computer.
11.Vorrichtung zum Signalisieren einer Akzeptanz einer Anfrage für eine Prozedur zwischen einem Endgerät (MS) und mindestens einem Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) ,11.Device for signaling acceptance of a request for a procedure between a terminal (MS) and at least one network element of a serving communication network (SGSN, MSC),
- mit einer Empfangseinheit (E) zum Empfangen mindestens einer Anfrage des Endgerätes (MS) für eine Prozedur an das Netzelement eines bedienenden Kommunikationsnetzes (SGSN, MSC) ,with a receiving unit (E) for receiving at least one request of the terminal (MS) for a procedure to the network element of a serving communication network (SGSN, MSC),
- mit einer Verarbeitungseinheit (V) zum Anfordern zumindest einer Dienste-Profil-Information bei einem Netzelement des Heimat-Kommunikationsnetzes des Endgerätes (HLR, AuC) und entweder bei Ausbleiben oder bei nur teilweisem Empfang der Dienste-Profil-Information zum Erstellen mindestens einer Signalisierungsnachricht , die derart ausgestaltet ist , dass weitere Signalisierungs- nachrichten, betreffend die Prozedur seitens des Endge- rätes (MS) ausbleiben,- With a processing unit (V) for requesting at least one service profile information at a network element of the home communication network of the terminal (HLR, AuC) and either absent or only partial reception of the service profile information to create at least one signaling message , which is designed in such a way that further signaling messages regarding the procedure on the part of the terminal (MS) do not occur,
- mit einer Sendeeinheit (S) zum Senden der mindestens einen Signalisierungsnachricht an das Endgerät (MS) .- With a transmitting unit (S) for transmitting the at least one signaling message to the terminal (MS).
12.Vorrichtung nach Anspruch 11 ,12.Vorrichtung according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass die Vorrichtung ein Netzelement des mindestens einen bedienenden Netzelementes (SGSN, MSC) ist .the device is a network element of the at least one serving network element (SGSN, MSC).
13.Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12 ,13.Vorrichtung according to claims 11 and 12,
dadurch gekennzeichnet , dass als Netzelement des Heimat-Kommunikationsnetzes (HLR, AuC) ein Heimat-Ortsregister (HLR) und/oder ein Authentisie- rungs-Center (AuC) vorgesehen ist .characterized , in that a home location register (HLR) and / or an authentication center (AuC) is provided as the network element of the home communications network (HLR, AuC).
14.Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13 ,14.Vorrichtung according to claims 11 to 13,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass das Heimat-Kommunikationsnetz ein zellulares Mobilfunknetz und/oder ein IP-Netz ist .the home communications network is a cellular mobile radio network and / or an IP network.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 14 ,15. Device according to claims 11 to 14,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass als Netzelement des bedienenden Kommunikationnetzes (SGSN, MSC) eine Vermittlungseinheit (MSC) und/oder ein Bedienender-GPRS-Unterstützungs-Knoten (SGSN) vorgesehen ist .in that a switching unit (MSC) and / or an operator-GPRS support node (SGSN) is provided as the network element of the serving communication network (SGSN, MSC).
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 15 ,16. Device according to claims 11 to 15,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
dass das bedienende Kommunikationsnetz ein zellulares Mobil- funknetz und/oder ein IP-Netz ist .the serving communication network is a cellular mobile radio network and / or an IP network.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 16 ,17. Device according to claims 11 to 16,
dadurch gekennzeichnet , dass als Endgerät (MS) ein Mobilfunkendgerät , ein mobiler Computer, ein mobiler Organizer und/oder ein Computer vorgesehen ist . characterized , in that a mobile radio terminal, a mobile computer, a mobile organizer and / or a computer is provided as the terminal (MS).
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