WO2007009928A1 - Kommunikationsendgerät und verfahren zum bestimmen aktuell verfügbarer mobilfunknetzwerke - Google Patents

Kommunikationsendgerät und verfahren zum bestimmen aktuell verfügbarer mobilfunknetzwerke Download PDF

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WO2007009928A1
WO2007009928A1 PCT/EP2006/064179 EP2006064179W WO2007009928A1 WO 2007009928 A1 WO2007009928 A1 WO 2007009928A1 EP 2006064179 W EP2006064179 W EP 2006064179W WO 2007009928 A1 WO2007009928 A1 WO 2007009928A1
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communication terminal
information
information source
control unit
scan
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PCT/EP2006/064179
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Markus Dillinger
Christoph Niedermeier
Reiner Schmid
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18—Selecting a network or a communication service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
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    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the invention relates to a communication terminal with a control unit for setting and / or selecting operating parameters of the communication terminal on the basis of at least one information source contained Hopkinsda- th.
  • the invention further relates to a method for operating a communication terminal, in particular for scanning for available mobile networks.
  • Communication terminals have devices and analysis tools that are used to determine the currently available mobile networks.
  • This process referred to as scanning, determines the mobile radio networks receivable for the communication terminal.
  • the mobile radio network desired for use can be selected by the communication terminal and a communication connection can be set up for this.
  • the process of scanning is complicated and requires significantly more resources compared to a standby mode of the communication terminal, in which the communication terminal is registered in a certain mobile radio network, but there is no active voice connection. The energy required for frequent scanning therefore leads to a significantly shorter battery life of the communication terminal.
  • the scanning process takes place in the communication terminals customary today as follows: As a rule, the communication terminal is registered with a mobile radio network and receives the signals of a base station of the mobile radio network (standby mode). The communication terminal waits for this particular messages. However, the communication terminal is in an area without radio reception one of the base stations of the mobile network, it begins a repeated scan to determine an available, usable mobile network. The scan process continues until an available mobile network is detected.
  • the communication terminals For communication with a mobile radio network, the communication terminals have transceivers which are adapted to the transmission or radio technology of the respective mobile radio network, in particular the frequency band used for data transmission. Communication terminals can also have a plurality of transceivers in order to be able to communicate with mobile radio networks of different radio technologies.
  • reconfigurable communication terminals software defined radio
  • a transceiver can be reconfigured by software to a respective transmission technology.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • Reconfigurable communication terminals which are equipped with at least two software-programmable transceivers, make it possible to always optimally use all possibilities of wireless communication. However, this is possible only on condition that the communication terminal is informed at all times about the currently available radio technologies, ie mobile radio networks, and their signal quality in order to select the most suitable transmission technology for the current usage context based on this information . In order to determine mobile radio networks of different radio technologies, a reconfiguration of the transceiver to the radio technology to be scanned must be carried out in each case. Scanning operations in reconfigurable terminals therefore require large resources. In addition, determining different cellular technologies requires significantly more time than the search for a single cellular technology.
  • pilot channel provides information about available cellular networks.
  • the scanning process of a communication terminal can be simplified.
  • the disadvantage of this approach is the need to provide additional infrastructure.
  • the mobile network operators would need to be installed transmitters that provide this pilot channel, which then only signals that no reception of a mobile network is possible.
  • pilot channel Information should include all technologically available and offered mobile networks.
  • DE 202 18 489 U1 discloses a base station for a communication terminal which has a cognitive control unit.
  • the base station includes attribute modeling units for a physical, mobility, and application context.
  • the output data output by the attribute modeling units is supplied to the cognitive control unit to set or select based on this the operating parameters of the base station.
  • Mobility-related attributes pertain to user movements expressed in geographic coordinates and / or logical identifiers, e.g. Street names, as well as the speed of movement of the communication terminals. These attributes are used to predict future positions of the communication terminal.
  • Application-related parameters affect the application environment in which the user is currently located, and are used to predict the application environment at times in the future.
  • the context model is intended to depict the current state and dynamics of each of the application processes themselves and between multiple application processes.
  • the various modelers can be implemented in the terminal and / or in the network.
  • the cognitive control unit is also implemented, which accepts the parameters from the modelers as input data and processes them to determine an optimal radio performance. Specifically, the cognitive controller determines optimal data rates, encoding schemes for
  • a control unit for setting and / or selecting operating parameters of the communication terminal on the basis of at least one source of information obtained output data operating parameters are configuration data of a transceiver control unit for performing a scan on mobile networks and by a link the output data obtained from the information sources with a set of defined evaluation rules preserved.
  • the invention is based on the consideration that certain radio technologies may not be usefully used in certain usage contexts of the communication terminal or their use for other reasons by the user, running applications or the communication terminal yourself are excluded.
  • the implementation of a scan procedure in frequency bands which are assigned to a wireless technology that can not reasonably be used in the current context represents a superfluous and wasteful measure with regard to limited resources of the communication terminal.
  • the resources of the communication terminal relate in particular to energy consumption and thus the total running time of the communication terminal or the computing power of the processor of the communication terminal.
  • the communication terminal according to the invention makes it possible, under consideration of context information, to restrict or completely omit the scanning for particular radio technologies or in certain frequency ranges and thereby to optimize the handling of resources of the communication terminal.
  • Evaluation rules which are stored in a rule base according to an embodiment of the invention, allow a particularly efficient determination of the operating parameters. Thanks to the use of evaluation rules, the communication terminal is flexibly configurable when e.g. new sources of information can be added to identify the radio technologies needed in the current context. In the evaluation rules, information sources may be taken into account that can be used both within the communication terminal (e.g., direct user preferences in the form of a user profile) or outside thereof, e.g. in a mobile network, are located.
  • Scan One or more of the following parameters: Radio technology to be scanned, frequency and / or time interval performing a scan, priority of radio technology.
  • the information source represents a device for modeling mobility-related aspects of a radio environment in the geographical region of the communication terminal.
  • the mobility-related aspects can hereby be location coordinates, regional conditions, such as e.g. rural area, urban area, etc., or the speed of the communication terminal.
  • the information may be obtained from a database, which may optionally be located in or outside the communication terminal.
  • the information source is a device for modeling parameters to support a current communication application. the bandwidth required by them, a preferred or desired connection quality or the like. Furthermore, these parameters include preferences of the user, e.g. preferred or excluded wireless technologies, preferred configurations, or monetary aspects of using the communication terminal.
  • the information source is a device for providing environmental context information.
  • Such an information source may for example be installed on board a means of transport and provide information about the radio technologies available in the local environment of the communication terminal.
  • Such a procedure does not make the procedure of scanning superfluous, since the signal quality of a single radio technology at the location of the communication terminal can only be determined by a scanning process.
  • the communication terminal since the communication terminal is available over the available mobile network informed, results in a significant reduction in the cost compared to a conventional scanning.
  • the at least one information source may be located in the communication terminal and / or outside thereof.
  • the transceiver control unit has at least one device for controlling at least one transceiver of the communication terminal.
  • the transceiver may optionally be a software-configurable transceiver or a hardware-based transceiver configured for a specific radio technology.
  • the evaluation rules of the rule base are expandable or changeable in another embodiment, whereby new sources of information in the current context can be taken into account. Likewise, it is possible to take into account changing or newly added radio technologies.
  • a connection of the output data obtained from at least one information source to a set of defined evaluation rules is carried out for setting and / or selecting operating parameters of a communication terminal for performing a scanning process according to mobile radio networks.
  • configuration data of a transceiver control unit of the communication terminal is obtained for carrying out a scan operation.
  • One or more of the following parameters are determined as configuration data for the transceiver control unit of the communication terminal: radio technology to be scanned, frequency and / or time interval of carrying out a scan, priority of a radio technology.
  • one or more of the following data are considered in a further embodiment: requirements of applications running or executable on the communication terminal, user preferences, information about mobile technologies available in the area of the communication terminal, positions of the communication terminal, its speed and Environment of the communication terminal.
  • a communication terminal is provided, wherein at least one of the information sources is arranged outside of this.
  • the communication terminal is equipped with a device, the so-called context manager, which receives various types of context information relating to the usability or the requirement of the use of certain radio technologies from different information sources, stores and linked together according to predetermined evaluation rules. This combination results in rules for carrying out a scan which corresponds to the configuration of the transceiver control unit which is used for scanning the various wireless technologies. is responsible, serve.
  • the configuration data describes which radio technologies are to be scanned in a current situation in which time intervals. Radio technologies whose use is currently not possible or may not be desirable are then exempted from scanning permanently or for a fixed period of time.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a communication system with a communication terminal according to the invention
  • Fig. 2 shows an embodiment in which the behavior of
  • Communication terminal is shown in a fourth scenario.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a communication system 1 with a communication terminal 10 according to the invention.
  • the communication terminal 10 comprises a control unit 11, which communicates with exemplary three information sources 2, 3, 4.
  • the information sources 2, 3, 4 provide different types of context information, with the aid of which the frequency ranges to be examined for a scan process as well as the radio technologies of different mobile radio networks to be detected can be defined or restricted.
  • One of the information sources 2, 3, 4 may be, for example, a so-called Quality of Service Manager (QoS), which provides information about the requirements of running applications or services of the communication terminal in terms of bandwidth and connection quality. This information can be used to prioritize wireless technologies that are particularly suited to these needs or to exclude wireless technologies that can not meet these requirements in the current context.
  • QoS Quality of Service Manager
  • Such an information source is preferably arranged within the communication terminal 10.
  • One of the sources 2,3,4 may include preferences of the user regarding preferred or cost-excluded radio technologies, and may include information on preferred configurations of applications or services replacing the information provided by a quality of service manager or as an adjunct to This information may be used.
  • Such an information source is preferably arranged within the communication terminal 10.
  • One of the information sources 2, 3, 4 can provide information about the current position of the communication terminal as well as the speed of the communication terminal.
  • Corresponding location information may be obtained and provided by the information source interacting with databases or services outside the communication terminal.
  • Another exemplary embodiment of an information source 2, 3, 4 is a so-called information channel, which is operated, for example, aboard a means of transport, eg a car, a train or an airplane, with which the user is traveling. It can provide information about the wireless technologies available in the local environment. The knowledge of such information does not make the scanning process for available mobile radio networks redundant for the communication terminal since the signal quality of the individual radio technologies at the location of the communication terminal can only be determined by the latter itself by a scanning process. However, the information allows a drastic reduction of the effort (in particular the energy and the processor performance) compared to a conventional scan.
  • the information sources 2, 3, 4 can - as already apparent from the above description - be disposed both within the communication terminal 10 and also outside it. In the latter case, communication between the communication terminal 10 and the information sources 2, 3, 4 can be accomplished by means of known transmission technologies. For this purpose, in particular the transceivers provided in the communication terminal 10 can be used. Alternatively, different communication devices may also be provided in the communication terminal 10.
  • control unit 11 For this purpose, it is connected to a rule base 12, which contains a set of evaluation includes. By linking the output data obtained from the information sources with this set of evaluation rules, the control unit 11 can determine configuration data for a transceiver control unit 13 as an operating parameter.
  • the provision of the evaluation rules in a rule base allows a problem-free extension of the evaluation rules. This allows new types of context information, which are required, for example, for other, new sources of information to be added and taken into account in the generation of the operating parameters for the transceiver control unit 13. This provides a flexible mechanism that is easily adaptable to new technologies and requirements.
  • the transceiver control unit 13 is connected in the figure merely by way of example to two transceivers 14, 15. These may be software programmable transceivers (SDRs) or conventional hardware-implemented transceivers. In the former case, the transceiver control unit 13 determines with which radio technology the communication terminal 10 can communicate.
  • SDRs software programmable transceivers
  • conventional hardware-implemented transceivers In the former case, the transceiver control unit 13 determines with which radio technology the communication terminal 10 can communicate.
  • the communica- kationsend réelle 10 comprises two reconfigurable transceivers 14 and 15. These both have the ability to communicate with base stations via the GSM, UMTS mobile network, as well as wireless LAN (Local Area Network) and Bluetooth.
  • One of the transceivers 14,15 is used in the embodiment for communication with one of the mobile networks or a hot spot, while the other transceiver for communication with an information channel (this is one of several possible sources of information) can be used.
  • the communication terminal 10 is equipped with a Quality of Service Manager, which provides information about the quality and resource requirements of running applications to the control unit 11.
  • the Quality of Service Manager is an information source and identified by the reference numeral 4.
  • the communication terminal 10 is used in a means of transport which has a Bluetooth interface, by means of which it can communicate with the communication terminal 10.
  • the Bluetooth interface is used in the present embodiment for the communication of a mobility context, which is supplied to the communication terminal 10, for example, the on-board computer or a navigation system located on board the means of transport.
  • the mobility context consists of information about the current location and the current speed of the means of transport.
  • This functionality which represents an information source, which is also referred to below as an info channel, is identified by the reference numeral 2. Communication takes place via one of the two transceivers 14, 15.
  • the scenario consists of the phases illustrated in FIGS. 2 to 5, by means of which the behavior of the communication terminal is characterized in different contexts.
  • the means of transport is traveling at a speed of about 70 km / h in a metropolitan area.
  • the communication terminal is in a standby mode in which no applications are active which bandwidth of a radio channel to one of the mobile networks 16,17,18,19 needed. This condition is shown in FIG.
  • the control unit 11 processes information from the three information sources 2, 3, 4: From the information source 2, the control unit 11, e.g. via a Bluetooth connection, from the navigation system of the means of transport the information that this is moving in a metropolitan area and the speed is high, e.g. over 50 km / h.
  • the information source 4 (Quality of Service, QoS Manager) provides information that no special bandwidth is currently required over the air interface of the communication terminal 10, since no application with corresponding requirements on the communication terminal 10 are active.
  • Another source of information is the information source identified by the reference numeral 3, which contains the preferences of the user. These are: 1. minimize costs, 2. optimize energy consumption, and 3. still scan UMTS wireless technology.
  • control unit 11 According to the evaluation rules specified in the rule base, the control unit 11 generates from this information the following operating parameters, also referred to as scan rules:
  • the GSM / GPRS radio technologies shall be scanned and, if available, used as the standard communication channel. This results from the requirement, the cost minimize and the constraint that no special bandwidth is required.
  • the UMTS radio technology is to be scanned, as it is potentially available in the metropolitan area and has also been named as an explicit user preference in this regard.
  • the transceiver controller 13 configures the transceiver 14 for GSM / GPRS reception according to these "scan rules", while the transceiver 15 is configured to receive information from the information source 2, either alternately via Bluetooth or the quality of the UMTS mobile network 18 after reconfiguration to scan.
  • FIG. 3 illustrates this situation.
  • the Quality of Service Manager (information source 4) signals the control unit 11 a bandwidth requirement.
  • the user profile (information source 3) instructs the control unit 11 to optimize the download of the file or application. That is, the download should be made over a connection with the highest possible bandwidth.
  • the control unit 11 modifies the operating parameters for the transceiver in consideration of this context information.
  • Control unit 13 to the effect that now the wireless technology WLAN should be scanned. If available, wireless LAN technology should be used to download the file or application. However, since the radio technology WLAN was first started by the transceiver 15, this radio technology is not yet available for download. This is therefore handled via the wireless technology UMTS. In the event that the UMTS connection to the transceiver 14 terminates, Transceiver 15 additionally scans the GSM / GPRS radio technology.
  • the control unit 11 is informed that the vehicle is moving in a low-speed urban area (for example, less than 50 km / h).
  • Transceiver 15 handles the scanning of UMTS and GSM / GPRS wireless technology.
  • the information source 2 provides the control unit with the information about a rural area and a high speed (eg greater than 50 km / h). Since neither UMTS nor WLAN is available in this area in which the means of transport is traveling, the download of the application or file is continued via transceiver 14 and the GSM / GPRS mobile radio network. In order to protect the energy store of the communication terminal 10 and thus to correspond to a given user request, neither UMTS nor WLAN are scanned by the transceiver 15. The procedure of scanning would only be changed again, if the means of transport reaches an urban area or if the preferences of the user are changed.
  • Radio technologies that would not work in the current context are excluded from the outset by the process of scanning. With knowledge of the current speed of the communication terminal, this concerns, for example, radio technologies which only function at a lower speed.
  • operating parameters can be flexibly determined, so that new information sources can be added to determine the radio technologies required in the current context.
  • An increase in efficiency can be achieved by using information about a mobility context, eg the geographical position or speed of the mobile station, which can be provided, for example, aboard a means of transport such as a ship, an airplane, a train or an automobile.
  • This information makes it possible to concentrate scanning on useful radio technologies and to prioritize existing radio technologies on board the means of transport.
  • a special modification of the time interval between two scans makes it possible to adapt the effort for scanning a radio technology to the importance of the technology in the current usage context. Scanning less frequently for the current use of less-important technologies can reduce the time needed to scan two important scan-engine scanning processes to provide timely information about signal quality changes.

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Abstract

Es wird ein ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsendgeräts (10) und ein Kommunikationsendgerät (10) mit einer Steuereinheit (11) zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebsparametern des Kommunikationsendgeräts (10) auf der Grundlage von zumindest einer Informationsquelle (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten beschrieben, bei dem die Betriebsparameter (20) Konfigurationsdaten einer Transceiversteuereinheit (13) für das Durchführen eines Scan-Vorgangs nach Mobilfunknetzwerken sind und durch eine Verknüpfung der von den Informationsquellen (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten Auswertungsregeln erhaltbar sind.

Description

Beschreibung
Kommunikationsendgerät und Verfahren zum Bestimmen aktuell verfügbarer Mobilfunknetzwerke
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsendgerät mit einer Steuereinheit zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebsparametern des Kommunikationsendgeräts auf der Grundlage von in zumindest einer Informationsquelle enthaltenen Ausgangsda- ten. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsendgerätes, insbesondere zum Scannen nach verfügbaren Mobilfunknetzwerken.
Kommunikationsendgeräte besitzen Vorrichtungen und Analyse- Werkzeuge, die zur Bestimmung der jeweils aktuell verfügbaren Mobilfunknetzwerke dienen. Dieser als Scannen bezeichnete Vorgang ermittelt die für das Kommunikationsendgerät empfangbaren Mobilfunknetzwerke. Aufgrund des bei einem Scan-Vorgang ermittelten Resultats kann durch das Kommunikationsendgerät das zur Nutzung gewünschte Mobilfunknetzwerk ausgewählt und eine Kommunikationsverbindung zu diesem aufgebaut werden. Der Vorgang des Scannens ist jedoch aufwendig und benötigt im Vergleich zu einem Bereitschaftsbetrieb des Kommunikationsendgerätes, bei dem das Kommunikationsendgerät in einem be- stimmten Mobilfunknetzwerk eingebucht ist, jedoch keine aktive Sprachverbindung besteht, deutlich mehr Ressourcen. Der Energieaufwand bei häufigem Scannen führt daher zu einer merklich kürzeren Batterielaufzeit des Kommunikationsendgerätes .
Der Scan-Vorgang findet in den heute üblichen Kommunikationsendgeräten wie folgt statt: Im Regelfall ist das Kommunikationsendgerät bei einem Mobilfunknetzwerk angemeldet und empfängt die Signale einer Basisstation des Mobilfunknetzwerkes (Bereitschaftsbetrieb) . Dabei wartet das Kommunikationsendgerät auf für dieses bestimmte Nachrichten. Gelangt das Kommunikationsendgerät jedoch in einen Bereich ohne Funkempfang zu einer der Basisstationen des Mobilfunknetzwerkes, so beginnt es einen wiederholten Scan-Vorgang, um ein verfügbares, für sich nutzbares, Mobilfunknetzwerk zu ermitteln. Der Scan- Vorgang wird dabei solange fortgesetzt, bis ein verfügbares Mobilfunknetzwerk ermittelt ist.
Zur Kommunikation mit einem Mobilfunknetzwerk besitzen die Kommunikationsendgeräte Transceiver, welche an die Übertra- gungs- oder Funktechnologie des jeweiligen Mobilfunknetzwer- kes, insbesondere das zur Datenübertragung verwendete Frequenzband, angepasst sind. Kommunikationsendgeräte können dabei auch eine Mehrzahl an Transceivern aufweisen, um mit Mobilfunknetzwerken unterschiedlicher Funktechnologien kommunizieren zu können.
Daneben gibt es so genannte rekonfigurierbare Kommunikationsendgeräte (Software Defined Radio) , bei denen ein Transceiver durch Software an eine jeweilige Übertragungstechnologie rekonfigurierbar ist. Bei derartigen rekonfigurierbaren Kommu- nikationsendgeräten müssen im Gegensatz zu den heute üblichen GSM- (Global System for Mobile Communication) bzw. UMTS- (Universal Mobile Telecommunication System) -
Kommunikationsendgeräten noch aufwendigere Scan-Vorgänge zur Ermittlung der verfügbaren Mobilfunknetzwerke durchgeführt werden.
Rekonfigurierbare Kommunikationsendgeräte, die mit wenigstens zwei durch Software programmierbaren Transceivern ausgestattet sind, erlauben es, alle Möglichkeiten drahtloser Kommuni- kation immer optimal nutzen zu können. Dies ist allerdings nur unter der Voraussetzung möglich, dass das Kommunikationsendgerät zu jeder Zeit über die aktuell zur Verfügung stehenden Funktechnologien, d.h. Mobilfunknetzwerke, und deren Signalqualität informiert ist, um basierend auf diesen Informa- tionen die für den aktuellen NutzungsZusammenhang jeweils am besten geeignete Übertragungstechnologie auszuwählen. Um Mobilfunknetzwerke unterschiedlicher Funktechnologien zu ermitteln, muss noch jeweils eine Rekonfiguration des Trans- ceivers auf die zu scannende Funktechnologie vorgenommen werden. Scan-Vorgänge in rekonfigurierbaren Terminals benötigen daher große Ressourcen. Zudem erfordert das Bestimmen unterschiedlicher Mobilfunktechnologien deutlich mehr Zeit als die Suche nach einer einzelnen Mobilfunktechnik.
Das Bestimmen jeweils aktuell verfügbarer Mobilfunknetzwerke ist für ein Kommunikationsendgerät daher mit einem hohen
Zeit- und Energieverbrauch verbunden. Dies macht sich insbesondere dann negativ bemerkbar, wenn sich das Kommunikationsendgerät in einem Bereich befindet, in welchem für längere Zeit kein Empfang möglich ist. Dies führt zu einer deutlichen Verkürzung der Akkulaufzeit und damit der Betriebsbereitschaft des Kommunikationsendgerätes.
Es besteht deshalb der Wunsch nach einer Methode zur Bestimmung der Verfügbarkeit von Mobilfunknetzwerken, welche weni- ger Ressourcen eines Kommunikationsendgerätes beansprucht.
In diesem Zusammenhang ist die Verwendung eines so genannten Pilotkanals vorgeschlagen worden, auf dem Informationen über verfügbare Mobilfunknetzwerke bereitgestellt werden. Auf die- se Weise kann der Scan-Vorgang eines Kommunikationsendgerätes vereinfacht werden. Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist jedoch das Erfordernis der Bereitstellung zusätzlicher Infrastruktur. Darüber hinaus besteht das Problem, dass, sobald kein Empfang des Pilotkanals möglich ist, die Ressourcen des Kommunikationsendgerätes in der oben beschriebenen Weise verbraucht werden, um erneut den Pilotkanal zu empfangen. Weiterhin müssten beispielsweise in Bereichen ohne Funkempfang seitens der Mobilfunknetzwerkbetreiber Sender installiert werden, die diesen Pilotkanal zur Verfügung stellen, der dann lediglich signalisiert, dass kein Empfang eines Mobilfunknetzwerkes möglich ist. Darüber hinaus besteht die Schwierigkeit, dass die in einem Pilotkanal zur Verfügung gestellten Informationen sämtliche technologisch verfügbaren und angebotenen Mobilfunknetzwerke beinhalten müssten.
Aus der DE 202 18 489 Ul ist eine Basisstation für ein Kommu- nikationsendgerät bekannt, die eine kognitive Steuereinheit aufweist. Die Basisstation umfasst Attributmodellierungseinheiten für einen physikalischen, mobilitäts- und anwendungs- bezogenen Kontext. Die von den Attributmodellierungseinheiten abgegebenen Ausgangsdaten werden der kognitiven Steuereinheit zugeführt, um auf Grundlage dieser die Betriebsparameter der Basisstation einzustellen oder auszuwählen.
Die physikalischen Aspekte der Funkumgebung umfassen beispielsweise Schattierungsverluste, Mehrwegeausbreitung, In- terferenz, Rauschpegel etc.. Mobilitätsbezogene Attribute betreffen Benutzerbewegungen, ausgedrückt in Geokoordinaten und/oder logischen Identifikatoren, wie z.B. Straßenbezeichnungen, sowie die Bewegungsgeschwindigkeit der Kommunikationsendgeräte. Diese Attribute werden zur Vorhersage zukünfti- ger Positionen des Kommunikationsendgeräts verwendet. Anwen- dungsbezogene Parameter betreffen die Anwendungsumgebung, in der sich der Benutzer gegenwärtig befindet, und werden zur Vorhersage der Anwendungsumgebung zu Zeitpunkten in der Zukunft eingesetzt. Durch das Kontextmodell sollen der gegen- wärtige Zustand und die Dynamik eines jeden der Anwendungsprozesse an sich sowie zwischen mehreren Anwendungsprozessen dargestellt werden.
Die verschiedenen Modellbildner lassen sich im Endgerät und/oder im Netzwerk implementieren. Im Netzwerk und fakultativ im Endgerät ist auch die kognitive Steuereinheit implementiert, die die Parameter von den Modellbildnern als Eingangsdaten annimmt und diese zur Bestimmung einer optimalen Funkleistung verarbeitet. Genauer bestimmt die kognitive Steuereinheit optimale Datenraten, Kodierungsschemata zur
Fehlerkorrektur, Antennenstrahlbreiten, Leistungspegel, Di- mensionen von Anwendungsschlangen etc. Die aktuellen Funkparameter werden entsprechend eingestellt.
In dieser Druckschrift wird von einer bestehenden Kommunika- tionsverbindung zu einem bestimmten Mobilfunknetzwerk ausgegangen. Die Problematik des Scannens nach verfügbaren Mobilfunknetzwerken spielt jedoch keine Rolle.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommuni- kationsendgerät, ein Kommunikationsssytem und ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsendgerätes anzugeben, bei welchen der Umgang mit den Ressourcen des Kommunikationsendgeräts optimiert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Kommunikationsendgerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsendgeräts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 sowie durch ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen das Patentanspruches 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Bei einem erfindungsgemäßen Kommunikationsendgerät mit einer Steuereinheit zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebs- parametern des Kommunikationsendgeräts auf der Grundlage von zumindest einer Informationsquelle erhaltenen Ausgangsdaten sind die Betriebsparameter Konfigurationsdaten einer Trans- ceiver Steuereinheit für das Durchführen eines Scan-Vorganges nach Mobilfunknetzwerken und durch eine Verknüpfung der von den Informationsquellen erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten Auswertungsregeln erhaltbar.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bestimmte Funktechnologien unter Umständen in bestimmten Nutzungszusam- menhängen des Kommunikationsendgeräts nicht sinnvoll nutzbar sind oder ihre Nutzung aus anderen Gründen durch den Benutzer, laufende Anwendungen oder das Kommunikationsendgerät selbst ausgeschlossen sind. In diesen Fällen stellt demnach die Durchführung einer Scan-Prozedur in Frequenzbändern, die einer im aktuellen Kontext nicht sinnvoll nutzbaren Funktechnologie zugeordnet sind, eine überflüssige und im Hinblick auf begrenzte Ressourcen des Kommunikationsendgeräts verschwenderische Maßnahme dar. Die Ressourcen des Kommunikationsendgeräts betreffen dabei insbesondere den Energieverbrauch und damit die Gesamtlaufzeit des Kommunikationsendgeräts oder die Rechenleistung des Prozessors des Kommunika- tionsendgeräts .
Das erfindungsgemäße Kommunikationsendgerät erlaubt es, unter Berücksichtigung von Kontextinformationen das Scannen nach bestimmten Funktechnologien bzw. in bestimmten Frequenzberei- chen einzuschränken oder ganz zu unterlassen und dadurch den Umgang mit Ressourcen des Kommunikationsendgeräts zu optimieren.
Die Verknüpfung der von der zumindest einen Informationsquel- Ie erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten
Auswertungsregeln, welche gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Regelbasis gespeichert sind, ermöglicht eine besonders effiziente Ermittlung der Betriebsparameter. Dank der Verwendung von Auswertungsregeln ist das Kommunikations- endgerät flexibel konfigurierbar, wenn z.B. neue Informationsquellen zur Ermittlung der im aktuellen Kontext benötigten Funktechnologien hinzugefügt werden können. In den Auswertungsregeln können dabei Informationsquellen berücksichtigt werden, die sowohl innerhalb des Kommunikationsendgeräts (z.B. direkte Vorgaben des Benutzers in Form eines Nutzerprofils) oder außerhalb davon, z.B. in einem Mobilfunknetzwerk, gelegen sind.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Konfigurationsdaten für eine Transceiversteuereinheit für das Durchführen eines
Scan-Vorganges einen oder mehrere der folgenden Parameter: Zu scannende Funktechnologie, Häufigkeit und/oder Zeitintervall der Durchführung eines Scan-Vorgangs, Priorität einer Funktechnologie .
In einer weiteren Ausführungsform stellt die Informations- quelle eine Vorrichtung zur Modellierung mobilitätsbezogener Aspekte einer Funkumgebung in der geographischen Region des Kommunikationsendgeräts dar. Die mobilitätsbezogenen Aspekte können hierbei Ortskoordinaten, regionale Gegebenheiten, wie z.B. ländlicher Bereich, städtischer Bereich usw., oder die Geschwindigkeit des Kommunikationsendgeräts sein. Die Informationen können gegebenenfalls aus einer Datenbank, welche optional in dem Kommunikationsendgerät oder außerhalb davon angeordnet sein kann, gewonnen werden.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die Informationsquelle eine Vorrichtung zur Modellierung von Parametern zur Unterstützung einer aktuellen Kommunikationsanwendung dar. Dies kann die Berücksichtigung der Anforderungen laufender Applikationen, wie z.B. die von diesen benötigte Bandbreite, eine bevorzugte oder erwünschte Verbindungsqualität oder dergleichen umfassen. Ferner umfassen diese Parameter Präferenzen des Benutzers, z.B. bevorzugte oder ausgeschlossene Funktechnologien, präferierte Konfigurationen oder monetäre Aspekte bei der Nutzung des Kommunikationsendgeräts .
In einer weiteren Ausführungsform ist die Informationsquelle eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Umgebungskontextinformationen. Eine derartige Informationsquelle kann beispielsweise an Bord eines Verkehrsmittels installiert sein und Informationen über die in der lokalen Umgebung des Kommunikationsendgeräts verfügbaren Funktechnologien bereitstellen. Ein derartiges Vorgehen macht die Prozedur des Scannens zwar nicht überflüssig, da die Signalqualität einer einzelnen Funktechnologie am Ort des Kommunikationsendgeräts lediglich durch einen Scan-Vorgang ermittelt werden kann. Da das Kommunikationsendgerät jedoch über die verfügbaren Mobilfunknetz- werke informiert ist, ergibt sich eine deutliche Reduzierung des Aufwands im Vergleich zu einem herkömmlichen Scannen.
Wahlweise kann die zumindest eine Informationsquelle in dem Kommunikationsendgerät und/oder außerhalb davon angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Transceiver- steuereinheit zumindest eine Vorrichtung zum Steuern zumin- dest eines Transceivers des Kommunikationsendgeräts auf. Der Transceiver kann wahlweise ein durch Software konfigurierbarer Transceiver oder ein mit Hardware-Elementen aufgebauter und für eine spezifische Funktechnologie eingerichteter Transceiver sein.
Die Auswertungsregeln der Regelbasis sind in einer weiteren Ausführungsform erweiterbar oder veränderbar, wodurch neue Informationsquellen im aktuellen Kontext berücksichtigt werden können. Gleichfalls ist es möglich, sich ändernde oder neu hinzukommende Funktechnologien zu berücksichtigen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsendgeräts wird zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebsparametern eines Kommunikationsendgeräts für das Durchführen eines Scan-Vorgangs nach Mobilfunknetzwerken eine Verknüpfung der von zumindest einer Informationsquelle erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten Auswertungsregeln durchgeführt.
Dies ermöglicht das Aussetzen eines Scan-Vorgangs für bestimmte Funktechnologien, die im aktuellen Kontext nicht benötigt werden oder nicht verlässlich funktionieren können. Hierdurch ergibt sich eine Reduzierung des Energieverbrauchs des Kommunikationsendgeräts im Vergleich zu einem periodi- sehen Scannen sämtlicher Funktechnologien. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch das Verknüpfen der Ausgangsdaten der zumindest einen Informationsquelle und dem Satz an Auswertungsregeln als Betriebsparameter Konfigurationsdaten einer Transcei- Versteuereinheit des Kommunikationsendgeräts für das Durchführen eines Scan-Vorganges erhalten.
Als Konfigurationsdaten für die Transceiversteuereinheit des Kommunikationsendgeräts werden einer oder mehrere der folgen- den Parameter ermittelt: Zu scannende Funktechnologie, Häufigkeit und/oder Zeitintervall der Durchführung eines Scan- Vorganges, Priorität einer Funktechnologie.
Als Ausgangsdaten von der zumindest einen Informationsquelle werden in einer weiteren Ausführungsform einer oder mehrere der folgenden Daten berücksichtigt: Anforderungen von auf dem Kommunikationsendgerät laufenden oder lauffähigen Applikationen, Nutzerpräferenzen, Informationen über im Bereich des Kommunikationsendgeräts verfügbare Mobilfunktechnologien, Po- sitionen des Kommunikationsendgeräts, dessen Geschwindigkeit sowie Umgebung des Kommunikationsendgeräts .
In einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem ist ein, wie oben beschriebenes, Kommunikationsendgerät vorgesehen, wobei zumindest eine der Informationsquellen außerhalb von diesem angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Kommunikationsendgerät ist mit einer Vorrichtung, dem so genannten Kontextmanager, ausgestattet, welche verschiedene Arten von Kontext-Informationen, die sich auf die Nutzbarkeit oder das Erfordernis der Nutzung bestimmter Funktechnologien beziehen, aus verschiedenen Informationsquellen entgegennimmt, speichert und gemäß vorgegebenen Auswertungsregeln miteinander verknüpft. Aus dieser Verknüp- fung resultieren Regeln zur Durchführung eines Scan- Vorganges, die der Konfiguration der Transceiversteuereinheit, welche für das Scannen der verschiedenen Funktechnolo- gien verantwortlich ist, dienen. Die Konfigurationsdaten beschreiben, welche Funktechnologien in einer aktuellen Situation in jeweils welchen Zeitintervallen gescannt werden sollen. Funktechnologien, deren Nutzung gegenwärtig nicht mög- lieh oder gegebenenfalls nicht gewünscht ist, sind dann durch diese Regeln vom Scannen permanent oder aber über einen festgelegten Zeitraum ausgenommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher be- schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationsendgerät,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, in dem das Verhalten des
Kommunikationsendgerät in einem ersten Szenario beschrieben ist,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, in dem das Verhalten des Kommunikationsendgerät in einem zweiten Szenario beschrieben ist,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, in dem das Verhalten des Kommunikationsendgerät in einem dritten Szenario beschrieben ist, und
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, in dem das Verhalten des
Kommunikationsendgerät in einem vierten Szenario dargestellt ist.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kommunikationssystem 1 mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationsendgerät 10. Das Kommunikationsendgerät 10 umfasst eine Steu- ereinheit 11, die mit beispielhaft drei Informationsquellen 2,3,4 in Verbindung steht. Die Informationsquellen 2,3,4 stellen verschiedene Arten von Kontext-Informationen bereit, mit Hilfe derer die für einen Scan-Vorgang zu untersuchenden Frequenzbereiche sowie die zu detektierenden Funktechnologien verschiedener Mobilfunknetzwerke festgelegt bzw. eingeschränkt werden können.
Bei einer der Informationsquellen 2,3,4 kann es sich beispielsweise um einen so genannten Quality of Service-Manager (QoS) handeln, welcher Informationen über die Anforderungen laufender Applikationen bzw. Dienste des Kommunikationsendge- räts hinsichtlich Bandbreite und Verbindungsqualität liefert. Diese Informationen können zur Priorisierung von Funktechnologien, die im Hinblick auf diese Anforderungen besonders geeignet erscheinen bzw. zum Ausschluss von Funktechnologien, die diese Anforderungen im aktuellen Kontext nicht erfüllen können, dienen. Eine solche Informationsquelle ist bevorzugt innerhalb des Kommunikationsendgeräts 10 angeordnet.
Eine der Informationsquellen 2,3,4 kann Präferenzen des Benutzers hinsichtlich bevorzugter bzw. etwa aus Kostengründen ausgeschlossener Funktechnologien beinhalten und unter Umständen Informationen zu präferierten Konfigurationen von Applikationen oder Diensten, die anstelle der von einem Quality of Service-Manager gelieferten Information oder als Ergänzung zu dieser Information verwendet werden können, umfassen. Eine derartige Informationsquelle ist bevorzugt innerhalb des Kommunikationsendgeräts 10 angeordnet.
Eine der Informationsquellen 2,3,4 kann Informationen zur aktuellen Position des Kommunikationsendgeräts sowie auch die Geschwindigkeit des Kommunikationsendgeräts bereitstellen.
Dies kann beispielsweise durch ein Galileo- oder GPS (Global Positioning System) -Modul im Kommunikationsendgerät 10 bereitgestellt werden. Entsprechende Ortsinformationen können in Interaktion mit Datenbanken oder Diensten außerhalb des Kommunikationsendgeräts durch die Informationsquelle eingeholt und bereitgestellt werden. Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Informationsquelle 2,3,4 ist ein so genannter Info-Kanal, der z.B. an Bord eines Verkehrsmittels, z.B. einem Auto, einem Zug oder einem Flugzeug, mit dem der Anwender unterwegs ist, betrieben wird. Dieser kann Informationen über die in der lokalen Umgebung verfügbaren Funktechnologien bereitstellen. Die Kenntnis solcher Informationen machen für das Kommunikationsendgerät einen Scan-Vorgang nach verfügbaren Mobilfunknetzwerken zwar nicht überflüssig, da die Signalqualität der einzelnen Funk- technologien am Ort des Kommunikationsendgeräts nur durch dieses selbst durch einen Scan-Vorgang ermittelt werden kann. Die Information ermöglicht jedoch eine drastische Reduzierung des Aufwands (insbesondere des Energieaufwands sowie der Prozessorleistung) im Vergleich zu einem herkömmlichen Scan- Vorgang.
Die dargelegten Informationsquellen für Kontext-Informationen sind lediglich beispielhafter Natur. Prinzipiell sind beliebige weitere Informationsquellen zum Bereitstellen von Kon- text-Informationen denkbar.
Die Informationsquellen 2,3,4 können - wie dies aus der obigen Beschreibung bereits hervorgeht - sowohl innerhalb des Kommunikationsendgeräts 10 als auch außerhalb davon angeord- net sein. Im letzteren Fall kann eine Kommunikation zwischen dem Kommunikationsendgerät 10 und den Informationsquellen 2,3,4 mittels bekannter Übertragungstechnologien bewerkstelligt werden. Hierzu kann insbesondere auf die im Kommunikationsendgerät 10 vorgesehene Transceiver zurückgegriffen wer- den. Alternativ können auch davon unterschiedliche Kommunikationseinrichtungen in dem Kommunikationsendgerät 10 vorgesehen sein.
Die Verarbeitung der von den verschiedenen Informationsquel- len bezogenen Kontext-Informationen wird durch die Steuereinheit 11 bewerkstelligt. Zu diesem Zweck ist diese mit einer Regelbasis 12 verbunden, welche einen Satz von Auswertungsre- geln umfasst. Durch eine Verknüpfung der von den Informationsquellen erhaltenen Ausgangsdaten mit diesem Satz an Auswertungsregeln kann die Steuereinheit 11 Konfigurationsdaten für eine Transceiversteuereinheit 13 als Betriebsparameter ermitteln.
Das Vorhalten der Auswertungsregeln in einer Regelbasis ermöglicht eine problemlose Erweiterung der Auswertungsregeln. Damit können neue Arten von Kontext-Informationen, die bei- spielsweise für andere, neue Informationsquellen benötigt werden, hinzugenommen und bei der Generierung der Betriebsparameter für die Transceiversteuereinheit 13 berücksichtigt werden. Hiermit ist ein flexibler Mechanismus bereitgestellt, der an neue Technologien und Anforderungen auf einfachste Weise anpassbar ist.
Die Transceiversteuereinheit 13 ist in der Figur lediglich beispielhaft mit zwei Transceivern 14,15 verbunden. Bei diesen kann es sich um softwareprogrammierbare Transceiver (SDR) oder herkömmliche, in Hardware realisierte Transceiver handeln. Im ersteren Fall wird durch die Transceiversteuereinheit 13 festgelegt, mit welcher Funktechnologie das Kommunikationsendgerät 10 kommunizieren kann.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kommunikationsendgeräts 10 sowie das Verfahren zum Betreiben desselben werden nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 5 dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele wird ersichtlich, wie die Sammlung, Verknüpfung und Auswertung von Kontext-Informationen sowie die in diesem Zusammenhang erfolgende Generierung von Konfigurationsdaten und deren Berücksichtigung durch die Transceiversteuereinheit 13 vonstatten gehen.
Dabei wird von einem Szenario ausgegangen, bei dem während einer Autofahrt mit dem Kommunikationsendgerät 10, wie in Figur 1 dargestellt, eine Software auf dieses geladen werden soll. Beispielhaft wird davon ausgegangen, dass das Kommuni- kationsendgerät 10 zwei rekonfigurierbare Transceiver 14 und 15 umfasst. Diese besitzen beide die Fähigkeit, über das GSM- , UMTS-Mobilfunknetzwerk sowie über Wireless LAN (Local Area Network) und Bluetooth mit entsprechenden Basisstationen zu kommunizieren. Einer der Transceiver 14,15 dient im Ausführungsbeispiel für die Kommunikation mit einem der Mobilfunknetzwerke bzw. einem Hot-Spot, während der andere Transceiver für die Kommunikation mit einem Info-Kanal (dies ist eine von mehreren möglichen Informationsquellen) verwendet werden kann.
Das Kommunikationsendgerät 10 ist mit einem Quality of Service-Manager ausgestattet, der Informationen über die Quali- täts- und Ressourcenanforderungen laufender Anwendungen an die Steuereinheit 11 liefert. Der Quality of Service-Manager ist eine Informationsquelle und mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnet .
Es wird weiter davon ausgegangen, dass das Kommunikationsend- gerät 10 in einem Verkehrsmittel verwendet wird, welches über ein Bluetooth-Interface verfügt, mittels dessen es mit dem Kommunikationsendgerät 10 kommunizieren kann. Die Bluetooth- Schnittstelle dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Kommunikation eines Mobilitätskontextes, der beispielsweise vom Bordcomputer oder einem an Bord des Verkehrsmittels befindlichen Navigationssystem an das Kommunikationsendgerät 10 geliefert wird. Der Mobilitätskontext besteht aus Informationen über den aktuellen Aufenthaltsort sowie die momentane Geschwindigkeit des Verkehrsmittels. Diese, eine Informations- quelle darstellende Funktionalität, die nachfolgend auch als Info-Channel bezeichnet wird, ist mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnet. Die Kommunikation erfolgt über einen der beiden Transceiver 14,15.
Als weitere Informationsquelle werden Nutzerpräferenzen (User Profile) berücksichtigt (Bezugszeichen 3) . Das Szenario besteht aus den in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Phasen, anhand denen das Verhalten des Kommunikationsendgeräts in verschiedenen Kontexten charakterisiert ist.
Zunächst wird davon ausgegangen, dass das Verkehrsmittel mit einer Geschwindigkeit von ca. 70 km/h in einem großstädtischen Bereich unterwegs ist. Das Kommunikationsendgerät befindet sich in einem Standby-Modus, in dem keine Anwendungen aktiv sind, welche Bandbreite eines Funkkanals zu einem der Mobilfunknetzwerke 16,17,18,19 benötigten. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Steuereinheit 11 bearbeitet Informationen aus den drei Informationsquellen 2,3,4: Von der Informationsquelle 2 emp- fängt die Steuereinheit 11, z.B. über eine Bluetooth- Verbindung, von dem Navigationssystem des Verkehrsmittels die Information, dass sich dieses in einem großstädtischen Bereich bewegt und die Geschwindigkeit hoch ist, z.B. über 50 km/h. Die Informationsquelle 4 (Quality of Service, QoS- Manager) liefert Informationen, dass derzeit keine besondere Bandbreite über die Luftschnittstelle des Kommunikationsendgeräts 10 benötigt wird, da keine Anwendung mit entsprechenden Anforderungen auf dem Kommunikationsendgerät 10 aktiv sind. Als weitere Informationsquelle dient die mit dem Be- zugszeichen 3 gekennzeichnete Informationsquelle, die die Präferenzen des Benutzers enthält. Diese lauten: 1. Kosten minimieren, 2. Energieverbrauch optimieren, und 3. die Funktechnologie UMTS dennoch scannen.
Gemäß den in der Regelbasis vorgegebenen Auswertungsregeln generiert die Steuereinheit 11 aus diesen Informationen die nachfolgenden, auch als Scan-Regeln bezeichneten, Betriebsparameter:
a) Die Funktechnologien GSM/GPRS sollen gescannt und, falls verfügbar, als Standard-Kommunikationskanal verwendet werden. Dies ergibt sich aus dem Erfordernis, die Kosten zu minimieren und der Nebenbedingung, dass keine besondere Bandbreite erforderlich ist.
b) Die Funktechnologie UMTS soll gescannt werden, da diese im großstädtischen Bereich potentiell verfügbar ist und zudem als explizite diesbezügliche Nutzerpräferenz genannt wurde .
c) Die Funktechnologie WLAN soll nicht gescannt werden. Dies ergibt sich aus der zu hohen Geschwindigkeit des
Verkehrsmittels, da die Übertragung innerhalb der Technologie lediglich bis zu einer Geschwindigkeit von ca. 50 km/h zuverlässig nutzbar ist. Oberhalb dieser Grenze kann eine Nutzung nicht mehr gewährleistet werden. Das Nicht-Scannen der Funktechnologie WLAN ergibt sich aus dem weiteren Erfordernis, den Energieverbrauch des Kommunikationsendgeräts zu optimieren.
Die Transceiversteuereinheit 13 konfiguriert gemäß diesen „Scan-Regeln" den Transceiver 14 auf GSM/GPRS-Empfang, während Transceiver 15 dazu eingerichtet wird, alternierend entweder über Bluetooth Informationen von der Informationsquelle 2 zu empfangen oder nach Rekonfiguration die Qualität des UMTS-Mobilfunknetzwerks 18 zu scannen.
Im weiteren Verlauf hat das Automobil die Geschwindigkeit mittlerweile auf 45 km/h reduziert. Der Benutzer des Kommunikationsendgeräts 10 hat einen Download einer größeren Datei oder Anwendung initiiert. Figur 3 illustriert diese Situati- on. Der Quality of Service-Manager (Informationsquelle 4) signalisiert der Steuereinheit 11 einen Bandbreitenbedarf. Das Benutzerprofil (Informationsquelle 3) weist die Steuereinheit 11 an, den Download der Datei oder Anwendung zu optimieren. Das heißt, der Download soll über eine Verbindung mit möglichst hoher Bandbreite vorgenommen werden. Die Steuereinheit 11 modifiziert unter Berücksichtigung dieser Kontext- Informationen die Betriebsparameter für die Transceiver- Steuereinheit 13 dahingehend, dass nun auch die Funktechnologie WLAN gescannt werden soll. Falls diese verfügbar ist, soll die Funktechnologie WLAN für den Download der Datei oder der Anwendung verwendet werden. Da jedoch erst mit dem Scan- nen der Funktechnologie WLAN durch den Transceiver 15 begonnen wurde, steht diese Funktechnologie für den Download noch nicht zur Verfügung. Dieser wird deshalb über die Funktechnologie UMTS abgewickelt. Für den Fall, dass die UMTS- Verbindung zu dem Transceiver 14 abbricht, wird durch Trans- ceiver 15 zusätzlich die Funktechnologie GSM/GPRS gescannt.
Von der Informationsquelle 2 (Info-Channel) wird die Steuereinheit 11 mit der Information versorgt, dass sich das Verkehrsmittel in einem städtischen Bereich mit niedriger Ge- schwindigkeit (z.B. kleiner als 50 km/h) bewegt.
In der in Fig. 4 dargestellten Situation ist die Funktechnologie WLAN nunmehr verfügbar. Bei unveränderten, durch die Steuereinheit 11 festgelegten Betriebsparametern führt dies nun dazu, dass der Download über Transceiver 14 unter Nutzung der WLAN-Technologie durchgeführt wird. Transceiver 15 übernimmt das Scannen der UMTS- und GSM/GPRS-Funktechnologie.
Die Situation, in der das Verkehrsmittel das Stadtgebiet mittlerweile verlassen und die Geschwindigkeit auf 90 km/h erhöht hat, ist in Fig. 5 dargestellt. Die Informationsquelle 2 (Info-Channel) liefert der Steuereinheit die Information über ein ländliches Gebiet und eine hohe Geschwindigkeit (z.B. größer als 50 km/h) . Da in diesem Gebiet, in dem das Verkehrsmittel unterwegs ist, weder UMTS noch WLAN verfügbar sind, wird der Download der Anwendung bzw. Datei über Transceiver 14 und das GSM/GPRS-Mobilfunknetzwerk fortgesetzt. Um den Energiespeicher des Kommunikationsendgeräts 10 zu schonen und damit einer vorgegebenen Nutzeranforderung zu entsprechen werden weder UMTS noch WLAN durch Transceiver 15 gescannt. Die Prozedur des Scannens würde erst dann wieder geändert, wenn das Verkehrsmittel einen städtischen Bereich erreicht oder durch den Nutzer die Präferenzen geändert werden.
Aus dem beschriebenen Vorgehen ist ersichtlich, dass sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Energieverbrauch für das Scannen nach verfügbaren Funktechnologien optimiert wird, da lediglich nach im aktuellen Kontext benötigten Funktechnologien tatsächlich gescannt wird. Hierdurch werden die Batterielaufzeit und damit die Standby-Zeit des Kommunikationsend- geräts deutlich verlängert.
Funktechnologien, die im gegenwärtigen Kontext nicht funktionieren würden, werden vom Vorgehen des Scannens von vornherein ausgeschlossen. Bei Kenntnis der aktuellen Geschwindig- keit des Kommunikationsendgeräts betrifft dies etwa Funktechnologien, die lediglich bei einer geringeren Geschwindigkeit funktionieren .
Durch die Verwendung von Auswertungsregeln, welche in einer Regelbasis hinterlegt sind, lassen sich Betriebsparameter flexibel bestimmen, so dass neue Informationsquellen zur Ermittlung der im aktuellen Kontext benötigten Funktechnologien hinzugefügt werden können. Dazu gehören insbesondere auch Informationsquellen, die außerhalb des Kommunikationsendgeräts angeordnet sind oder direkte Vorgaben des Benutzers, etwa in Form von Präferenzen eines Nutzerprofils.
Eine Effizienzsteigerung lässt sich durch Nutzung von Informationen über einen Mobilitätskontext, z.B. die geographische Position oder Geschwindigkeit des Mobilfunkendgeräts erzielen, welches beispielsweise an Bord eines Verkehrsmittels, wie z.B. einem Schiff, einem Flugzeug, einem Zug oder einem Automobil, bereitgestellt werden kann. Diese Informationen erlauben es, das Scannen auf sinnvoll nutzbare Funktechnolo- gien zu konzentrieren und dabei an Bord des Verkehrsmittels vorhandene Funktechnologien zu priorisieren. Durch eine spezielle Modifikation des Zeitintervalls zwischen zwei Scan-Vorgängen wird es möglich, den Aufwand für das Scannen einer Funktechnologie der Bedeutung der Technologie im aktuellen NutzungsZusammenhang anzupassen. Für die aktuelle Nutzung weniger wichtiger Technologien können seltener gescannt werden, während der Abstand zweier Scan-Vorgänge von wichtigen Funktechnologien kürzer gewählt werden kann, um ü- ber Veränderungen der Signalqualität möglichst zeitnah informiert zu werden.

Claims

Patentansprüche
1. Kommunikationsendgerät (10) mit einer Steuereinheit (11) zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebsparametern des Kommunikationsendgeräts (10) auf der Grundlage von zumindest einer Informationsquelle (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter (20) Konfigurationsdaten einer Trans- ceiversteuereinheit (13) für das Durchführen eines Scan- Vorgangs nach Mobilfunknetzwerken sind und durch eine Verknüpfung der von den Informationsquellen (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten Auswertungsregeln erhaltbar sind.
2. Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsdaten für eine Transceiversteuereinheit (13) für das Durchführen eines Scan-Vorganges einen oder mehrere der folgenden Parameter umfassen: - zu scannende Funktechnologie,
- Häufigkeit und/oder Zeitintervall der Durchführung eines Scan-Vorgangs ,
- Priorität einer Funktechnologie.
3. Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Regelbasis (12) mit dem Satz an Auswertungsregeln umfasst .
4. Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsquelle (2,3,4) eine Vorrichtung zur Modellierung mobilitätsbezogener Aspekte einer Funkumgebung in der geografischen Region des Kommunikationsendgeräts darstellt.
5. Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsquelle (2,3,4) eine Vorrichtung zur Modellie- rung von Parametern zur Unterstützung einer aktuellen Kommunikationsanwendung darstellt.
6. Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsquelle (2,3,4) eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Umgebungskontextinformationen ist.
7. Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Informationsquelle (2,3,4) in dem Kommunikationsendgerät (10) und/oder außerhalb davon angeordnet ist,
8. Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transceiversteuereinheit (13) zumindest eine Vorrichtung zum Steuern zumindest eines Transceivers (14,15) des Kommuni- kationsendgeräts (10) aufweist.
9. Kommunikationsendgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungsregeln der Regelbasis erweiterbar oder veränderbar sind.
10. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsendgeräts, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebsparametern des Kommunikationsendgeräts (10) für das Durchführen eines Scan- Vorgangs nach Mobilfunknetzwerken eine Verknüpfung der von zumindest einer Informationsquelle (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten Auswertungsregeln durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verknüpfen der Ausgangsdaten der zumindest einen Informationsquelle (2,3,4) und dem Satz an Auswertungsregeln als Betriebsparameter (20) Konfigurationsdaten einer Trans- ceiversteuereinheit (13) des Kommunikationsendgeräts (10) für das Durchführen eines Scan-Vorgangs erhalten werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Konfigurationsdaten für die Transceiversteuereinheit (13) des Kommunikationsendgeräts (10) einer oder mehrere der folgenden Parameter ermittelt werden: zu scannende Funktechnologie,
- Häufigkeit und/oder Zeitintervall der Durchführung eines Scannvorgangs,
- Priorität einer Funktechnologie.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsdaten von der zumindest einen Informationsquelle (2,3,4) einer oder mehrere der folgenden Daten berücksichtigt werden:
Anforderungen von auf dem Kommunikationsendgerät laufenden oder lauffähigen Applikationen, - Nutzerpräferenzen,
- Informationen über im Bereich des Kommunikationsendgeräts verfügbare Funktechnologien
- Position des Kommunikationsendgeräts, Geschwindigkeit, Umgebung .
14. KommunikationsSystem mit einem Kommunikationsendgerät (10) mit einer Steuereinheit (11) zur Einstellung und/oder Auswahl von Betriebsparametern des Kommunikationsendgeräts (10) auf der Grundlage von zumindest einer Informationsquelle (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten, und - zumindest einer außerhalb des Kommunikationsendgeräts angeordneten Informationsquelle (2,3,4), dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter (20) Konfigurationsdaten einer Trans- ceiversteuereinheit (13) für das Durchführen eines Scan- Vorgangs nach Mobilfunknetzwerken sind und durch eine Verknüpfung der von den Informationsquellen (2,3,4) erhaltenen Ausgangsdaten mit einem Satz an definierten Auswertungsregeln erhaltbar sind.
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