WO2018019975A1 - Verfahren und vorrichtungen zum betreiben eines mobilfunknetzwerks - Google Patents

Verfahren und vorrichtungen zum betreiben eines mobilfunknetzwerks Download PDF

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WO2018019975A1
WO2018019975A1 PCT/EP2017/069106 EP2017069106W WO2018019975A1 WO 2018019975 A1 WO2018019975 A1 WO 2018019975A1 EP 2017069106 W EP2017069106 W EP 2017069106W WO 2018019975 A1 WO2018019975 A1 WO 2018019975A1
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network
subnetwork
communication
mobile
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Inventor
Thomas Sonntag
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Deutsche Telekom AG
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Deutsche Telekom AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/02—Access restriction performed under specific conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/12—Detection or prevention of fraud
    • H04W12/126—Anti-theft arrangements, e.g. protection against subscriber identity module [SIM] cloning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities

Definitions

  • the invention relates to communication over mobile networks in general, and more particularly to methods and apparatus for operating a mobile network.
  • a communication device such as a Wi-Fi device
  • Mobile telephone via a mobile network (also referred to as PLMN [Public Land Mobile Network]) operated by a network operator (also referred to as MNO [Mobile Network Operator]) typically requires that the communication device be equipped with a subscriber identity module for secure storage equipped with data that uniquely identify the user of the communication device to the mobile network.
  • a subscriber identity module for secure storage equipped with data that uniquely identify the user of the communication device to the mobile network.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • SIM Subscriber Identity Module
  • Identifying and authenticating the subscriber including a unique subscriber identifier in the form of an IMSI (International Mobile Subscriber Identity) and an authentication key Ki.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • Ki authentication key
  • SIM card Personalization process as part of a subscriber profile (also called subscription profile or subscript for short) securely stored on the SIM card.
  • a non-personalized SIM card is generally not for the intended purpose
  • Subscriber profiles on a communication device via a mobile network known.
  • methods are known in which the delivery of a
  • Communication device is stored an initialization profile on the subscriber identity module of the communication device.
  • an initialization profile is formed when first connecting to a discovery server or when first logging into a corresponding mobile radio network providing a complete subscriber profile on the subscriber identity module of
  • Subscriber identifier in particular has a unique IMSI.
  • Communication device can be lost to the owner, for example, because the owner loses his communication device or misplaced or because the
  • the present invention seeks to provide an improved concept for how a mobile radio network can be applied to the
  • Abandonment of a communication device can respond.
  • the devices, systems, and methods presented below may be implemented in various ways.
  • the individual elements described may be realized by hardware or software components, for example electronic components that can be manufactured by various technologies and, for example, semiconductor chips, ASICs, microprocessors, digital signal processors, integrated electrical circuits, electro-optical
  • Circuits and / or passive components include.
  • the devices, systems and methods presented below are suitable for transmitting information over a communication network.
  • the term Communication network or communication network refers to the technical infrastructure on which the transmission of signals takes place.
  • the communication network essentially comprises the switching network, in which the transmission and switching of the signals between the stationary devices and platforms of a
  • the communication network can be both
  • the access network is also referred to as an air interface and includes, for example, a base station (NodeB, eNodeB, radio cell) with mobile radio antenna to communicate with a communication device such as a
  • the access network includes, for example, a DSLAM (digital subscriber line access multiplexer) to connect the communication devices of multiple participants wired or wired.
  • DSLAM digital subscriber line access multiplexer
  • FIG. 1 shows a schematic representation of such a 5G system architecture 100.
  • the 5G system architecture 100 comprises an area with 5G communication devices 101 that can be accessed via various access technologies 102 with a multilayer network
  • Communication structure comprising an infrastructure & resource layer 105, an activation layer 104 and an application layer 103, which are managed via a management & instrumentation layer 106.
  • the Infrastructure & Resource Layer 105 comprises the physical resources of a converged network structure of Fixed Mobile Convergence with access nodes, cloud nodes (consisting of processing and storage nodes), 5G devices such as the Internet. Mobile phones, portable devices,
  • 5G devices can have a variety of configurable capabilities, such as acting as a relay or hub, or working as a computer / storage resource, depending on the context. These resources will be available to higher layers 104, 103 and the management & Instrumentation level 106 provided via corresponding APIs (application programming interfaces). Monitoring performance and configurations may be an inherent part of such APIs.
  • the activation layer 104 includes a library of functions needed within a converged network in the form of building blocks of a modular architecture. These include functions realized by software modules that can be retrieved from a repository of the desired location, as well as a set of configuration parameters for particular parts of the network, eg, radio access.
  • the application layer 103 includes specific applications and services of the
  • instrumentation level 106 allows certain, i. building dedicated logical subnetworks (hereinafter also referred to as network slices) for an application, or allocating an application to an existing network slice.
  • network slices building dedicated logical subnetworks
  • the management & instrumentation layer 106 is the point of contact to the
  • the management & instrumentation layer 106 also manages both the scaling of the capacity of these functions and their geographic distribution. In certain applications, it may also have capabilities that allow third parties to use their own network Create and manage slices. Due to the many tasks of the
  • Management & Instrumentation level 106 is typically not a monolithic block of functionality, but rather a collection of modular functions that integrate progress into different ones
  • Network domains such as NFV (network function
  • the management & instrumentation level 106 uses data-aided intelligence to understand all aspects of the service arrangement and
  • the devices, systems and methods presented here are intended to improve the communication in communication networks, in particular in 5G communication networks with multiple logical subnetworks or network slices, as described below.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a 5G communication network 200 having a plurality of logical subnetworks or network slices.
  • the 5G communication network 200 includes an infrastructure & resource layer 105, an activation layer 104, and an application layer 103.
  • the infrastructure & resource layer 105 comprises the entire physical
  • This layer 105 forms the basis for all
  • Network slices It is constructed as generically as possible to the number of
  • the infrastructure & resource layer 105 obfuscates any type of custom implementation over the upper layers, so that the remaining systems can best be used for different slices.
  • Infrastructure & Resource Layer 105 are based on hardware and software or
  • Resource layer 105 virtual machines, virtual links or virtual networks, eg virtual access nodes 231, 232, 233, virtual network nodes 234, 235, 236, 237 and virtual computer nodes 238, 239, 240.
  • the infrastructure & resource layer 105 provides the objects in the form of an "infrastructure as a service" 251, ie in an abstracting, virtualized form of the next higher layer 104.
  • the activation layer 104 is located above the infrastructure & resource layer 105. It utilizes the infrastructure & resource layer objects 105 and adds additional functionality to them (eg, non-physical) software objects to enable generation of each type of network slices, thus providing a platform as the next higher layer 103 service ,
  • Software objects can be in any granularity, and can include a tiny or a very large fragment of a network slice.
  • different abstracted objects 221 may be combined with other abstracted objects and virtual network functions 222 to form combined objects 223 that may be transformed into aggregated objects 224 and in one
  • Object Library 225 are provided to the next higher level. This can hide the complexity behind the network slices. For example, a user or customer may create a mobile broadband slice, defining only KPIs (Key Performance Indicators) without specific features such as individual local antenna coverage, backhaul connections, and specifics
  • KPIs Key Performance Indicators
  • Service chaining or modifying software so that the functionality of a slice can be completely pre-defined and can include both near-static software modules and dynamically-addable software modules.
  • a network slice can be viewed as a software-defined entity based on a set of objects that define a complete network.
  • the activation layer 104 plays a key role in this concept, since it is all
  • Activation layer 104 may be considered as a type of network operating system be complemented by a network creation environment. An essential task of the activation layer 104 is to define the corresponding ones
  • Network slices while the platform operator can still maintain and optimize the physical nodes. For example, the execution of everyday tasks such as adding or replacing eNodeBs etc. is supported without the intervention of network customers.
  • the definition of suitable objects that model a complete telecommunications network is one of the essential tasks of the activation layer 104 in developing a network-slice environment.
  • a network slice also called a 5G slice, supports the
  • a 5G slice is composed of a collection of different 5G network features and radio access technology (RAT) settings that are combined for the specific application. Therefore, a 5G slice can span all domains of the network, e.g. Software modules running on cloud nodes have specific transport network configurations that are flexible
  • Third party devices may be granted permission to control certain aspects of slices via appropriate APIs to provide tailored services.
  • the application layer 103 comprises all generated network slices 210b, 211b, 212b and offers these as "network as service” to different network users, e.g.
  • the concept allows reuse of defined network slices 210b, 211b, 212b for different users, for example as one new network slice instance 210a, 21 1 a, 212a.
  • a network slice 210b, 211b, 212b which is assigned for example to an automotive application, can also be used for various other industrial applications.
  • the slice instances 210a, 21 1 a, 212a generated by a first user may, for example, be independent of the slice instances, that of a second one
  • the invention according to a first aspect relates to a method for operating a mobile radio network, the method comprising the following steps: assigning a communication device to a first subnetwork of the mobile radio network, wherein the communication device comprises a communication profile for establishing a communication connection to the mobile radio network; and in response to a message that the communication device is lost or missing, assign the communication device to a second subnetwork of the cellular network.
  • the first subnetwork is formed, the
  • the Communication device to provide a first set of services of the mobile network
  • the second subnetwork configured to provide the communication device, a second set of services of the mobile network, wherein the first set of services and the second set of services include different services of the mobile network.
  • the first subnetwork is formed, the
  • Communication device to allow communication with other communication devices via the mobile network.
  • the communication profile of the communication device which may for example be stored on a subscriber identity module of the communication device, is an initialization profile (also referred to as
  • the first subnetwork is adapted to provide a complete subscriber profile on the communication device when accessing the communication device by means of the initialization profile on the mobile network
  • the subscriber profile comprises a unique subscriber identifier, in particular a unique I MSI.
  • the communication profile of the communication device which may, for example, be stored on a subscriber identity module of the communication device, is an initialization profile, wherein the second subnetwork is formed when the communication device accesses
  • Initialization profiles on the mobile network to perform one or more of the following steps: locking the communication device; Remove the
  • Initialization profiles on the communication device Informing the owner or the manufacturer of the communication device that the mobile communication network has been accessed with the lost communication device; Displaying a telephone number of the owner of the communication device on the communication device; Establishing a communication connection to a telephone number of the owner of the communication device.
  • the first subnetwork and the second subnetwork are logically decoupled from each other.
  • the first subnetwork and the second subnetwork are configured as network slices of the mobile radio network.
  • the invention relates to a network management entity for a mobile radio network, wherein the network management entity is configured to assign a communication device to a first subnetwork of the mobile radio network, wherein the communication device has a communication profile for establishing a
  • Communication link to the mobile network comprises; and in response to a message that the communication device has been lost, the
  • the network management entity may further be configured to provide and / or operate the first subnetwork and the second subnetwork of the mobile radio network.
  • the first subnetwork is formed, the
  • the Communication device to provide a first set of services of the mobile network
  • the second subnetwork configured to provide the communication device, a second set of services of the mobile network, wherein the first set of services and the second set of services include different services of the mobile network.
  • the first subnetwork is designed to enable the communication device to communicate with other communication devices via the mobile radio network.
  • the communication profile is an initialization profile (also known as a bootstrap profile), wherein the first subnetwork is designed to provide a subscriber profile on the communication device when accessing the communication device by means of the initialization profile on the mobile radio network
  • Subscriber profile a unique subscriber identifier, in particular a unique IMSI includes.
  • the communication profile is an initialization profile
  • the second subnetwork is designed to perform one or more of the following actions when accessing the communication device by means of the initialization profile on the mobile radio network: blocking the communication device; Removing the initialization profile on the communication device; Informing the owner or the manufacturer of the communication device that the mobile communication network has been accessed with the lost communication device; Displaying a telephone number of the owner of the communication device on the communication device; Establishing a communication connection to a telephone number of the owner of the communication device.
  • the first subnetwork and the second subnetwork are logically decoupled from each other.
  • the first subnetwork and the second subnetwork are configured as network slices of the mobile radio network.
  • the network management entity is an SDN orchestrator and / or an SDN controller.
  • the invention can be implemented in hardware and / or in software.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the architecture of a 5G communication network
  • Fig. 2 is a schematic diagram of a 5G communication network with multiple network slices
  • Fig. 3 is a schematic representation of a communication system with a
  • a network management entity according to an embodiment
  • Fig. 4 is a schematic representation of a communication system with a
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for operating a mobile radio network according to one embodiment.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a communication system 300 having a communication device 301 and a mobile radio network 320
  • Communication device 301 is configured to communicate with mobile radio network 320 via base station 310 or to access mobile radio network 320.
  • the mobile radio network 320 may be formed as a 5G communication network or may be part of a 5G communication network, which
  • the base station 310 may be designed, for example, as a mobile radio base station or as a WLAN base station.
  • the communication device 301 may be, for example, a mobile phone. However, the communication device 301 may also be, for example, a tablet computer, a notebook, a TV system, a set-top box, a vending machine, a motor vehicle, a surveillance camera, a sensor device, or other device configured to transmit the mobile network 320 too
  • Communication device 301 include a subscriber identity module 302.
  • Subscriber identity module 302 may be configured, for example, as an eU1CC (embedded universal integrated circuit card) with a SIM application implemented thereon be, ie as an integral part of the communication device 301.
  • the subscriber identity module 302 may be configured, for example, as an exchangeable Universal Integrated Circuit Card (UICC) or Subscriber Identity Module (SIM).
  • the subscriber identity module 302 may include a memory 302a and a communication interface 302b.
  • the eU1CC embedded universal integrated circuit card
  • SIM Subscriber Identity Module
  • Subscriber identity module 302 further comprise a processor (not shown in Figure 1), for example, to read data from the memory 302a and output via the communication interface 302b to the communication device 301.
  • a processor not shown in Figure 1
  • a processor for example, to read data from the memory 302a and output via the communication interface 302b to the communication device 301.
  • a processor not shown in Figure 1
  • a processor for example, to read data from the memory 302a and output via the communication interface 302b to the communication device 301.
  • These network slices 321 a, 321 b can be instantiated on the physical infrastructure of the mobile radio network 320, for example on respective servers 323 a, 323 b.
  • network slicing refers to a concept of operating multiple logical networks as virtually independent, i. logically decoupled units on a common physical network infrastructure.
  • a network slice represents an independent virtual end-to-end network that behaves from a user's perspective in the same way as a physical network, including business logic and
  • NGMN 5G White Paper and more particularly to Section 5.4 thereof, which is available on the NGMN Alliance website at the URL "https: //www.ngmn. org / home.html "and is hereby fully incorporated by reference.
  • the network slices 321 a, 32b of the mobile radio network 320 shown in FIG. 3 can be provided, in particular instantiated, operated and managed, by a network management entity 325 of the mobile radio network 320.
  • a network management entity 325 may be an SDN orchestrator and / or an SDN controller of cellular network 320, where the abbreviation "SDN” stands for "software defined networking”.
  • An SDN controller is in particular designed to regulate the data flow in the network slices 321 a and 321 b using switches.
  • the network management entity 325 is configured: in a kind of normal mode, to assign the communication device 301 to the first network slice 321 a of the mobile radio network 320, so that when establishing a
  • the communication device 301 communicates with the first network slice 321 a.
  • the first network slice 321a represents, as it were, the mobile radio network that supports the
  • Communication device 301 is lost to the owner, for example, lost or stolen from the owner, the owner, for example, the operator of the mobile network 320 via a web portal or over the phone
  • Cellular network 320 not as in the normal mode with the first network slice 321 a, but with the second network slice 321 b, which is responsible for lost communication devices, so to speak.
  • the assignment of the communication device 301 to the second network slice 321 b of the mobile radio network 320 may, for example, take place in that the
  • Network Management entity 325 sets or changes a corresponding status indicator in connection with a stored in a database of the mobile network 320 subscriber identifier of the communication device 301.
  • the first network slice 321 a is configured to provide the communication device 301 with a first set of services of the mobile radio network 320, and the second network slice 321 b is formed, the
  • Communication device 301 a second set of services of the mobile network 320
  • the first set of services and the second set of services comprise different services of the mobile network 320.
  • the first network slice 321 a may be formed
  • this telephony service is not provided by the second network slice 321b.
  • the communication profile of the communication device 301 which may be stored in particular on the subscriber identity module 302 of the communication device 301, is an initialization profile (also known as bootstrap profile). If the communication device is connected for the first time
  • the discovery server 328 shown in FIG. 4 or a first-time log-on to the mobile radio network 320 in the normal mode described above, i.e., in the mobile network 320 shown in FIG. via the network slice 321 a, according to one embodiment, this is the
  • Subscriber profile for future access to the mobile network 320 include a unique subscriber identifier, in particular a unique IMSI.
  • a complete subscriber profile can for example be provided by a profile server.
  • FIG. 4 shows such a profile server in the form of an SMDP + server 330, the abbreviation SMDP standing for "Subscription Management Data Preparation".
  • the communication device 301 In the event that the first time login of the communication device 301 takes place with an initialization profile in the mode in which the communication device 301 is reported as lost, the communication device 301 is the second
  • Network slice 321 b assigned, which in response to the request of the
  • Communication device 301 may cause one or more of the following responses to a complete subscriber profile: locking the communication device 301; Removing the initialization profile on the communication device 301; Informing the owner or manufacturer of the communication device 301 that the mobile communication network 320 has been accessed with the lost communication device; Displaying a telephone number of the owner of the communication device 301 on the communication device 301; Establishing a communication connection to a telephone number of the owner of the communication device 301.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the above-described case in which the first-time login of the communication device 301 takes place with an initialization profile in the mode in which the communication device 301 is reported as lost.
  • the second network slice 321 b comprises the server 323 b, which has a database 324 b, and a gateway 326 b, which is designed to communicate with the discovery server 382 and the
  • Profile server 330 to communicate. Information about available discovery servers and / or profile servers can be kept in the database 324b.
  • the second network slice 321b can be defined by its own URI (Universal Resource
  • FIG. 5 shows a flowchart of a corresponding method 500 for operating the mobile radio network 120 according to an embodiment.
  • the method 500 comprises a step 501 of assigning the communication device 301 to the first subnetwork 321 a of the mobile radio network 320, wherein the communication device 301 inputs a
  • Mobile network 320 includes.
  • the method 500 includes a further step 503, in response to a message that the communication device 301 has been lost, to assign the communication device to a second subnetwork 321 b of the mobile radio network 320.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks. Das Verfahren zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks (320) umfasst: das Zuweisen eines Kommunikationsgeräts (301) zu einem ersten Subnetzwerk (321a) des Mobilfunknetzwerks (320), wobei das Kommunikationsgerät (301) ein Kommunikationsprofil zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu dem Mobilfunknetzwerk (320) umfasst; und ansprechend auf eine Meldung, dass das Kommunikationsgerät (301) abhandengekommen ist, das Zuweisen des Kommunikationsgeräts (301) zu einem zweiten Subnetzwerk (321 b) des Mobilfunknetzwerks (320).

Description

Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft die Kommunikation über Mobilfunknetzwerke im Allgemeinen und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Das Kommunizieren mittels eines Kommunikationsgeräts, beispielsweise einem
Mobiltelefon, über ein Mobilfunknetzwerk (auch als PLMN [Public Land Mobile Network] bezeichnet), das von einem Netzbetreiber (auch als MNO [Mobile Network Operator] bezeichnet) betrieben wird, erfordert in der Regel, dass das Kommunikationsgerät mit einem Teilnehmeridentitätsmodul zum sicheren Speichern von Daten ausgestattet ist, die den Benutzer des Kommunikationsgeräts gegenüber dem Mobilfunknetzwerk eindeutig identifizieren. Beispielsweise kommt bei einem Kommunikationsgerät, das dazu ausgestaltet ist, gemäß dem GSM-Standard (Global System for Mobile Communications) zu kommunizieren, ein austauschbares Teilnehmeridentitätsmodul mit dem Namen SIM (Subscriber Identity Module) üblicherweise in Form einer Chipkarte zum Einsatz. Die SIM- Karte enthält Teilnehmerberechtigungsdaten ("Subscription Credentials") zum
Identifizieren und Authentisieren des Teilnehmers, einschließlich einer eindeutigen Teilnehmerkennung in Form einer IMSI (International Mobile Subscriber Identity) und eines Authentisierungsschlüssels Ki. Bevor einem Teilnehmer seine SIM-Karte zur Verfügung gestellt wird, werden diese Teilnehmerberechtigungsdaten üblicherweise vom SIM-Karten-Hersteller oder dem Netzbetreiber im Rahmen eines
Personalisierungsprozesses als Teil eines Teilnehmerprofils (auch als Subskriptionsprofil oder kurz Subskription genannt) auf der SIM-Karte sicher hinterlegt. Eine nicht- personalisierte SIM-Karte ist im Allgemeinen nicht für die bestimmungsgemäße
Verwendung in einem Kommunikationsgerät geeignet, d.h. es ist nicht möglich mit einer nicht-personalisierten SIM-Karte ohne ein Teilnehmerprofil auf ein Mobilfunknetzwerk zuzugreifen und zu kommunizieren.
Aus dem Stand der Technik sind insbesondere für Teilnehmeridentitätsmodule, die fest in einem Kommunikationsgerät eingebettet sind, Verfahren zum Bereitstellen eines
Teilnehmerprofils auf einem Kommunikationsgerät über ein Mobilfunknetzwerk bekannt. Hierbei sind Verfahren bekannt, bei denen bei der Auslieferung eines
Kommunikationsgeräts ein Initialisierungsprofil auf dem Teilnehmeridentitätsmodul des Kommunikationsgeräts hinterlegt ist. Dabei ist ein solches Initialisierungsprofil ausgebildet, bei einem erstmaligen Verbinden mit einem Discovery-Server oder beim erstmaligen Einbuchen in ein entsprechendes Mobilfunknetzwerk das Bereitstellen eines vollständigen Teilnehmerprofils auf dem Teilnehmeridentitätsmodul des
Kommunikationsgeräts zu veranlassen, wobei das vollständige Teilnehmerprofil für zukünftige Zugriffe auf das Mobilfunknetzwerk in der Regel eine eindeutige
Teilnehmerkennung, insbesondere eine eindeutige IMSI aufweist.
Sowohl bei Kommunikationsgeräten mit Teilnehmeridentitätsmodulen in Form von klassischen SIM-Karten als auch bei Kommunikationsgeräten mit eingebetteten
Teilnehmeridentitätsmodulen besteht das Problem, dass ein solches
Kommunikationsgerät dem Eigentümer abhandenkommen kann, beispielsweise weil der Eigentümer sein Kommunikationsgerät verliert oder verlegt oder weil das
Kommunikationsgerät dem Eigentümer entwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Vor diesem Hintergrund stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein verbessertes Konzept dafür bereitzustellen, wie ein Mobilfunknetzwerk auf das
Abhandenkommen eines Kommunikationsgeräts reagieren kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die im Folgenden vorgestellten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren können auf verschiedene Arten und Weisen implementiert sein. Die einzelnen beschriebenen Elemente können durch Hardware- oder Softwarekomponenten realisiert sein, beispielsweise elektronische Komponenten, die durch verschiedene Technologien hergestellt werden können und zum Beispiel Halbleiterchips, ASICs, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, integrierte elektrische Schaltungen, elektrooptische
Schaltungen und/oder passive Bauelemente umfassen. Die im Folgenden vorgestellten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren sind dafür geeignet, Informationen über ein Kommunikationsnetzwerk zu übertragen. Der Begriff Kommunikationsnetzwerk oder Kommunikationsnetz bezeichnet dabei die technische Infrastruktur, auf der die Übertragung von Signalen stattfindet. Das Kommunikationsnetz umfasst im Wesentlichen das Vermittlungsnetz, in dem die Übertragung und Vermittlung der Signale zwischen den ortsfesten Einrichtungen und Plattformen eines
Mobilfunknetzes oder eines Festnetzes stattfinden, sowie das Zugangsnetz, in dem die Übertragung der Signale zwischen einer Netzwerkzugangseinrichtung und dem
Kommunikationsgerät stattfindet. Das Kommunikationsnetz kann hierbei sowohl
Komponenten eines Mobilfunknetzes als auch Komponenten eines Festnetzes umfassen. Im Mobilfunknetz wird das Zugangsnetz auch als Luftschnittstelle bezeichnet und umfasst beispielsweise eine Basisstation (NodeB, eNodeB, Funkzelle) mit Mobilfunkantenne, um die Kommunikation zu einem Kommunikationsgerät wie beispielsweise einem
Mobiltelefon bzw. Smartphone oder einer mobilen Einrichtung mit Mobilfunkadapter aufzubauen. Im Festnetz umfasst das Zugangsnetz beispielsweise einen DSLAM (digital subscriber line access multiplexer), um die Kommunikationsgeräte mehrerer Teilnehmer draht- bzw. kabelgebunden anzuschließen. Über das Vermittlungsnetz kann die
Kommunikation in weitere Netze, beispielsweise anderer Netzbetreiber, z.B.
Auslandsnetze, weitervermittelt werden.
Die im Folgenden vorgestellten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren sind dazu vorgesehen, die Kommunikation in Kommunikationsnetzen zu steigern, insbesondere in Kommunikationsnetzen gemäß der im Folgenden vorgestellten 5G-Systemarchitektur. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer solchen 5G-Systemarchitektur 100. Die 5G-Systemarchitektur 100 umfasst einen Bereich mit 5G-Kommunikationsgeräten 101 , die über verschiedene Zugangstechnologien 102 mit einer mehrschichtigen
Kommunikationsstruktur verbunden sind, welche eine Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105, eine Aktivierungsschicht 104 und eine Anwendungsschicht 103 umfasst, die über eine Management- & Instrumentierungsebene 106 verwaltet werden.
Die Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 umfasst die physikalischen Ressourcen einer konvergenten Netzwerkstruktur aus Festnetz- und Mobilfunknetzkomponenten ("Fixed- Mobile Convergence") mit Zugangsknoten, Cloud-Knoten (bestehend aus Verarbeitungsund Speicherknoten), 5G-Geräten wie z.B. Mobiltelefonen, tragbaren Geräten,
Maschinenkommunikationsmodulen und dergleichen. 5G-Geräte können vielfältige und konfigurierbare Fähigkeiten aufweisen und beispielsweise als Relay oder Hub agieren oder abhängig von dem jeweiligen Kontext als Computer/Speicher-Ressource arbeiten. Diese Ressourcen werden den höheren Schichten 104, 103 und der Management- & Instrumentierungsebene 106 über entsprechende APIs (Anwendungsprogrammierschnittstellen) zur Verfügung gestellt. Das Überwachen der Leistungsfähigkeit und der Konfigurationen können inhärenter Teil solcher APIs sein. Die Aktivierungsschicht 104 umfasst eine Bibliothek von Funktionen, die innerhalb eines konvergierten Netzwerks in Form von Bausteinen einer modularen Architektur benötigt werden. Diese umfassen Funktionen, die durch Softwaremodule realisiert werden, die von einem Aufbewahrungsort der gewünschten Lokation abgerufen werden können, sowie einen Satz von Konfigurationsparametern für bestimmte Teile des Netzwerks, z.B. den Funkzugang. Diese Funktionen und Fähigkeiten können auf Anforderung durch die Management- & Instrumentierungsebene 106 aufgerufen werden, und zwar durch Nutzung der dafür vorgesehenen APIs. Für bestimmte Funktionen können mehrfache Varianten existieren, z.B. verschiedene Implementierungen derselben Funktionalität, welche unterschiedliche Leistungsfähigkeiten oder Charakteristiken haben. Die verschiedenen Grade der Leistungsfähigkeit und der angebotenen Fähigkeiten können dazu verwendet werden, um die Netzwerkfunktionalitäten wesentlich weiter zu
unterscheiden, als es in heutigen Netzen möglich ist, beispielsweise als Mobilitätsfunktion eine nomadische Mobilität, eine Fahrzeugmobilität oder eine Luftverkehrsmobilität in Abhängigkeit der spezifischen Bedürfnisse anzubieten.
Die Anwendungsschicht 103 umfasst spezifische Anwendungen und Dienste des
Netzwerkbetreibers, von Unternehmen, vertikalen Operatoren oder von Drittparteien, die das 5G-Netzwerk nutzen. Die Schnittstelle zu der Management- &
Instrumentierungsebene 106 erlaubt zum Beispiel, bestimmte, d.h. dedizierte logische Subnetzwerke (nachstehend auch als Netzwerk-Slices bezeichnet) für eine Anwendung aufzubauen, oder eine Anwendung einer existierenden Netzwerk-Slice zuzuweisen.
Die Management- & Instrumentierungsebene 106 ist der Kontaktpunkt, um die
geforderten Anwendungsfälle in tatsächliche Netzwerkfunktionen und Slices umzusetzen. Sie definiert die Netzwerk-Slices für ein gegebenes Anwendungsszenario, verkettet die dafür relevanten modularen Netzwerkfunktionen, ordnet die relevanten
Leistungsfähigkeitskonfigurationen zu und bildet alles auf die Ressourcen der
Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 ab. Die Management- & Instrumentierungsebene 106 verwaltet ferner sowohl die Skalierung der Kapazität dieser Funktionen als auch ihre geographische Verteilung. In bestimmten Anwendungsfällen kann sie auch Fähigkeiten aufweisen, die es Drittparteien erlauben, durch Nutzung der APIs ihre eigenen Netzwerk- Slices zu erzeugen und zu verwalten. Aufgrund der vielzähligen Aufgaben der
Management- & Instrumentierungsebene 106 handelt es sich dabei in der Regel nicht um einen monolithischen Block von Funktionalität, sondern vielmehr um eine Sammlung modularer Funktionen, die Fortschritte integrieren, die in verschiedenen
Netzwerkdomänen erzielt werden, wie beispielsweise NFV ("network function
virtualization" = Netzwerkfunktionsvirtualisierung), SDN ("software-defined networking" = Software-definierte Vernetzung) oder SON ("self-organizing networks" =
selbstorganisierende Netzwerke). Die Management- & Instrumentierungsebene 106 nutzt dabei datenunterstützte Intelligenz, um alle Aspekte der Dienstanordnung und
Dienstbereitstellung zu optimieren.
Die hier vorgestellten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren sind dazu vorgesehen, die Kommunikation in Kommunikationsnetzen zu verbessern, insbesondere in 5G- Kommunikationsnetzen mit mehreren logischen Subnetzwerken bzw. Netzwerk-Slices, wie im Folgenden beschrieben.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines 5G-Kommunikationsnetzwerks 200 mit mehreren logischen Subnetzwerken bzw. Netzwerk-Slices. Das 5G- Kommunikationsnetzwerk 200 umfasst eine Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105, eine Aktivierungsschicht 104 und eine Anwendungsschicht 103.
Die Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 umfasst die gesamte physikalische
Infrastruktur, die einem Netzwerkbetreiber zugeordnet ist, d.h. Standorte, Kabel,
Netzwerkknoten und dergleichen. Diese Schicht 105 bildet die Grundlage für alle
Netzwerk-Slices. Sie ist so generisch wie möglich aufgebaut, um die Zahl der
spezialisierten physikalischen Einheiten auf ein Mindestmaß zu beschränken. Die Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 verschleiert jede Art von anwenderspezifischer Implementierung gegenüber den oberen Schichten, so dass die verbleibenden Systeme für verschiedene Slices bestmöglich genutzt werden können. Komponenten der
Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 basieren auf Hardware und Software bzw.
Firmware, die für die jeweilige Operation benötigt wird und dabei als Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 den darüber liegenden Schichten als Ressourcenobjekte zu Verfügung gestellt wird. Beispielsweise umfassen Objekte der Infrastruktur- &
Ressourcenschicht 105 virtuelle Maschinen, virtuelle Links bzw. Verbindungen und virtuelle Netzwerke, z.B. virtuelle Zugangsknoten 231 , 232, 233, virtuelle Netzwerkknoten 234, 235, 236, 237 und virtuelle Computerknoten 238, 239, 240. Wie der Begriff "virtuell" bereits sagt, stellt die Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 die Objekte in der Form einer "Infrastruktur als Dienst" 251 , d.h. in einer abstrahierenden, virtualisierten Form der nächsthöheren Schicht 104 zur Verfügung. Die Aktivierungsschicht 104 ist oberhalb der Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 angeordnet. Sie nutzt die Objekte der Infrastruktur- & Ressourcenschicht 105 und fügt diesen zusätzliche Funktionalität in Form von (z.B. nicht-physikalischen) Softwareobjekten hinzu, um das Erzeugen von jeder Art von Netzwerk-Slices zu ermöglichen und so eine Plattform als Dienst der nächsthöheren Schicht 103 bereitzustellen.
Softwareobjekte können in jeder Granularität vorliegen, und ein winziges oder ein sehr großes Fragment einer Netzwerk-Slice umfassen. Um die Erzeugung von Netzwerk-Slices auf einem geeigneten Abstraktionslevel zu erlauben, können in der Aktivierungsschicht 104 verschiedene abstrahierte Objekte 221 mit anderen abstrahierten Objekten und mit virtuellen Netzwerkfunktionen 222 kombiniert werden, um kombinierte Objekte 223 zu bilden, die in aggregierte Objekte 224 überführt werden können und in einer
Objektbibliothek 225 der nächsthöheren Ebene zur Verfügung gestellt werden. Damit kann die Komplexität hinter den Netzwerk-Slices verborgen werden. Beispielsweise kann ein Nutzer bzw. Kunde eine mobile Breitband-Slice erzeugen und dabei lediglich KPIs (Key Performance Indikatoren) definieren, ohne dabei spezifische Features wie individuelle lokale Antennenbedeckung, Backhaul-Verbindungen und spezifische
Parametrisierungsgrade spezifizieren zu müssen. Um eine offene Umgebung zu unterstützen und es zu erlauben, Netzwerkfunktionen auf Anforderung hinzuzufügen oder zu löschen, ist eine wichtige Fähigkeit der Aktivierungsschicht 104, dass sie die dynamische Umordnung von Funktionen und Konnektivitäten in einer Netzwerk-Slice unterstützt, z.B. durch Verwendung von SFC ("Service Function Chaining" =
Dienstfunktionenverkettung) oder modifizierender Software, so dass die Funktionalität einer Slice vollständig vordefiniert werden kann und sowohl näherungsweise statische Softwaremodule als auch dynamisch hinzufügbare Softwaremodule umfassen kann.
Eine Netzwerk-Slice kann dabei als software-definierte Entität betrachtet werden, die auf einem Satz von Objekten basiert, welche ein vollständiges Netzwerk definieren. Die Aktivierungsschicht 104 spielt für dieses Konzept eine Schlüsselrolle, da sie alle
Softwareobjekte umfassen kann, die notwendig sind, um die Netzwerk-Slice und die entsprechenden Fertigkeiten zum Handhaben der Objekte bereitzustellen. Die
Aktivierungsschicht 104 kann als eine Art von Netzwerk-Betriebssystem betrachtet werden, komplementiert durch eine Netzwerkerzeugungsumgebung. Eine wesentliche Aufgabe der Aktivierungsschicht 104 ist das Definieren der entsprechenden
Abstraktionsebenen. So haben Netzwerkbetreiber ausreichend Freiraum um ihre
Netzwerk-Slices auszugestalten, während der Plattform-Betreiber immer noch die physikalischen Knoten instand halten und optimieren kann. So wird beispielsweise die Ausführung der alltäglichen Aufgaben wie das Hinzufügen oder Ersetzen von eNodeBs etc. ohne das Einschreiten der Netzwerkkunden unterstützt. Die Definition geeigneter Objekte, welche ein vollständiges Telekommunikationsnetz modellieren, ist eine der wesentlichen Aufgaben der Aktivierungsschicht 104 beim Entwickeln einer Netzwerk- Slice-Umgebung.
Eine Netzwerk-Slice, auch als 5G-Slice bezeichnet, unterstützt die
Kommunikationsdienste eines bestimmten Verbindungstyps mit einer bestimmten Art der Handhabung der C- (Control bzw. Steuerungs-) und U-(User Data bzw. Nutzerdaten) Schicht, auch als "Control Plane" und "User Plane" bezeichnet. Eine 5G-Slice setzt sich zusammen aus einer Sammlung von verschiedenen 5G-Netzwerkfunktionen und spezifischen Funkzugangstechnologie-Einstellungen (RAT = radio access technology), die für den spezifischen Anwendungsfall miteinander kombiniert werden. Daher kann eine 5G-Slice alle Domänen des Netzwerks umspannen, z.B. Softwaremodule, die auf Cloud- Knoten laufen, spezifische Konfigurationen des Transportnetzwerks, die eine flexible
Lokation der Funktionen unterstützen, eine bestimmte Funkkonfiguration oder selbst eine bestimmte Zugangstechnologie sowie eine Konfiguration der 5G-Geräte. Nicht alle Slices enthalten dieselben Funktionen, einige Funktionen, die heute für ein mobiles Netzwerk als wesentlich erscheinen, können sogar in einigen Slices nicht vorkommen. Die Intention einer 5G-Slice ist es, nur die Funktionen bereitzustellen, die für den spezifischen
Anwendungsfall notwendig sind, und alle anderen unnötigen Funktionalitäten zu vermeiden. Die Flexibilität hinter dem Slice-Konzept ist der Schlüssel sowohl für das Ausweiten existierender Anwendungsfälle als auch für das Erzeugen neuer
Anwendungsfälle. Drittpartei-Geräten kann damit Erlaubnis gewährt werden, bestimmte Aspekte von Slices über geeignete APIs zu steuern, um so maßgeschneiderte Dienste bereitstellen zu können.
Die Anwendungsschicht 103 umfasst alle erzeugten Netzwerk-Slices 210b, 21 1 b, 212b und bietet diese als "Netzwerk als Service" verschiedenen Netzwerknutzern, z.B.
verschiedenen Teilnehmern an. Das Konzept erlaubt die Wiederbenutzung von definierten Netzwerk-Slices 210b, 21 1 b, 212b für verschiedene Anwender, beispielsweise als eine neue Netzwerk-Slice- In stanz 210a, 21 1 a, 212a. Beispielsweise kann eine Netzwerk-Slice 210b, 21 1 b, 212b, welche beispielsweise einer Automotive-Anwendung zugeordnet ist, auch für verschiedene andere industrielle Anwendungen genutzt werden. Die Slice- Instanzen 210a, 21 1 a, 212a, die von einem ersten Anwender erzeugt wurden, können beispielsweise unabhängig von den Slice-Instanzen sein, die von einem zweiten
Anwender erzeugt wurden, und das obwohl die gesamte Netzwerk-Slice-Funktionalität dieselbe sein kann.
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: ein Kommunikationsgerät einem ersten Subnetzwerk des Mobilfunknetzwerks zuzuweisen, wobei das Kommunikationsgerät ein Kommunikationsprofil zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu dem Mobilfunknetzwerk umfasst; und ansprechend auf eine Meldung, dass das Kommunikationsgerät abhandengekommen ist bzw. vermisst wird, das Kommunikationsgerät einem zweiten Subnetzwerk des Mobilfunknetzwerks zuzuweisen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Subnetzwerk ausgebildet, dem
Kommunikationsgerät einen ersten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks bereitzustellen, und das zweite Subnetzwerk ausgebildet, dem Kommunikationsgerät einen zweiten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks bereitzustellen, wobei der erste Satz von Diensten und der zweite Satz von Diensten unterschiedliche Dienste des Mobilfunknetzwerks umfassen. Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Subnetzwerk ausgebildet, dem
Kommunikationsgerät die Kommunikation mit anderen Kommunikationsgeräten über das Mobilfunknetz zu ermöglichen.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Kommunikationsprofil des Kommunikationsgeräts, das beispielsweise auf einem Teilnehmeridentitätsmodul des Kommunikationsgeräts hinterlegt sein kann, um ein Initialisierungsprofil (auch als
Bootstrap-Profil bekannt), wobei das erste Subnetzwerk ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts mittels des Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk ein vollständiges Teilnehmerprofil auf dem Kommunikationsgerät bereitzustellen, wobei das Teilnehmerprofil eine eindeutige Teilnehmerkennung, insbesondere eine eindeutige I MSI, umfasst. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Kommunikationsprofil des Kommunikationsgeräts, das beispielsweise auf einem Teilnehmeridentitätsmodul des Kommunikationsgeräts hinterlegt sein kann, um ein Initialisierungsprofil, wobei das zweite Subnetzwerk ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts mittels des
Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk einen oder mehrere der folgenden Schritte durchzuführen: Sperren des Kommunikationsgeräts; Entfernen des
Initialisierungsprofils auf dem Kommunikationsgerät; Informieren des Eigentümers oder des Herstellers des Kommunikationsgeräts, dass mit dem abhandengekommenen Kommunikationsgerät auf das Mobilfunknetzwerk zugegriffen worden ist; Anzeigen einer Rufnummer des Eigentümers des Kommunikationsgeräts auf dem Kommunikationsgerät; Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zu einer Rufnummer des Eigentümers des Kommunikationsgeräts.
Gemäß einer Ausführungsform sind das erste Subnetzwerk und das zweite Subnetzwerk logisch voneinander entkoppelt.
Gemäß einer Ausführungsform sind das erste Subnetzwerk und das zweite Subnetzwerk als Netzwerk-Slices des Mobilfunknetzwerkes ausgebildet. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Netzwerkmanagemententität für ein Mobilfunknetzwerk, wobei die Netzwerkmanagemententität ausgebildet ist: ein Kommunikationsgerät einem ersten Subnetzwerk des Mobilfunknetzwerks zuzuweisen, wobei das Kommunikationsgerät ein Kommunikationsprofil zum Aufbau einer
Kommunikationsverbindung zu dem Mobilfunknetzwerk umfasst; und ansprechend auf eine Meldung, dass das Kommunikationsgerät abhandengekommen ist, das
Kommunikationsgerät einem zweiten Subnetzwerk des Mobilfunknetzwerks zuzuweisen. Die Netzwerkmanagemententität kann ferner ausgebildet sein, das erste Subnetzwerk und das zweite Subnetzwerk des Mobilfunknetzwerks bereitzustellen und/oder zu betreiben.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Subnetzwerk ausgebildet, dem
Kommunikationsgerät einen ersten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks bereitzustellen, und das zweite Subnetzwerk ausgebildet, dem Kommunikationsgerät einen zweiten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks bereitzustellen, wobei der erste Satz von Diensten und der zweite Satz von Diensten unterschiedliche Dienste des Mobilfunknetzwerks umfassen. Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Subnetzwerk ausgebildet, dem Kommunikationsgerät die Kommunikation mit anderen Kommunikationsgeräten über das Mobilfunknetz zu ermöglichen. Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsprofil ein Initialisierungsprofil (auch als Bootstrap- Profil bekannt), wobei das erste Subnetzwerk ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts mittels des Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk ein Teilnehmerprofil auf dem Kommunikationsgerät bereitzustellen, wobei das
Teilnehmerprofil eine eindeutige Teilnehmerkennung, insbesondere eine eindeutige IMSI, umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsprofil ein Initialisierungsprofil, wobei das zweite Subnetzwerk ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts mittels des Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk eine oder mehrere der folgenden Aktionen durchzuführen: Sperren des Kommunikationsgeräts; Entfernen des Initialisierungsprofils auf dem Kommunikationsgerät; Informieren des Eigentümers oder des Herstellers des Kommunikationsgeräts, dass mit dem abhandengekommenen Kommunikationsgerät auf das Mobilfunknetzwerk zugegriffen worden ist; Anzeigen einer Rufnummer des Eigentümers des Kommunikationsgeräts auf dem Kommunikationsgerät; Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zu einer Rufnummer des Eigentümers des Kommunikationsgeräts.
Gemäß einer Ausführungsform sind das erste Subnetzwerk und das zweite Subnetzwerk logisch voneinander entkoppelt.
Gemäß einer Ausführungsform sind das erste Subnetzwerk und das zweite Subnetzwerk als Netzwerk-Slices des Mobilfunknetzwerkes ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der Netzwerkmanagemententität um einen SDN-Orchestrator und/oder einen SDN-Controller.
Die Erfindung kann in Hardware und/oder in Software realisiert werden. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Architektur eines 5G- Kommunikationsnetzwerkes;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines 5G-Kommunikationsnetzwerks mit mehreren Netzwerk-Slices;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems mit einem
Kommunikationsgerät und einem Mobilfunknetzwerk mit einer
Netzwerkmanagemententität gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems mit einem
Kommunikationsgerät und Komponenten eines Mobilfunknetzwerks gemäß einer Ausführungsform; und Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks gemäß einer Ausführungsform.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist. Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann kann es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form dargestellt, um das Beschreiben von einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Es werden Vorrichtungen beschrieben, und es werden Verfahren beschrieben. Es versteht sich, dass Grundeigenschaften der Vorrichtungen auch für die Verfahren gelten und umgekehrt. Deshalb wird der Kürze halber gegebenenfalls auf eine doppelte
Beschreibung solcher Eigenschaften verzichtet.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems 300 mit einem Kommunikationsgerät 301 und einem Mobilfunknetzwerk 320. Das
Kommunikationsgerät 301 ist dazu ausgebildet, über eine Basisstation 310 mit dem Mobilfunknetzwerk 320 zu kommunizieren bzw. auf das Mobilfunknetzwerk 320 zuzugreifen. Das Mobilfunknetzwerk 320 kann als 5G-Kommunikationsnetzwerk ausgebildet sein oder Teil eines 5G-Kommunikationsnetzwerks sein, welches
beispielsweise ferner ein Festnetz umfasst. Die Basisstation 310 kann beispielsweise als Mobilfunkbasisstation oder als WLAN-Basisstation ausgebildet sein.
Bei dem Kommunikationsgerät 301 kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon handeln. Das Kommunikationsgerät 301 kann jedoch ebenso beispielsweise ein Tablett- Computer, ein Notebook, ein TV-System, eine Set-Top-Box, ein Verkaufsautomat, ein Kraftfahrzeug, eine Überwachungskamera, eine Sensorvorrichtung oder eine andere Vorrichtung sein, die dazu ausgebildet ist, über das Mobilfunknetzwerk 320 zu
kommunizieren.
Wie sich der vergrößerten Darstellung in Figur 3 entnehmen lässt, kann das
Kommunikationsgerät 301 ein Teilnehmeridentitätsmodul 302 umfassen. Das
Teilnehmeridentitätsmodul 302 kann beispielsweise als eine eUlCC (embedded Universal Integrated Circuit Card) mit einer darauf implementierten SIM-Applikation ausgestaltet sein, d.h. als fester Bestandteil des Kommunikationsgeräts 301 . Alternativ kann das Teilnehmeridentitätsmodul 302 beispielsweise als eine austauschbare UICC (Universal Integrated Circuit Card) oder austauschbare SIM-Karte (Subscriber Identity Module) ausgestaltet sein. Das Teilnehmeridentitätsmodul 302 kann einen Speicher 302a und eine Kommunikationsschnittstelle 302b umfassen. In einer Ausführungsform kann das
Teilnehmeridentitätsmodul 302 ferner einen Prozessor (nicht in Figur 1 dargestellt) umfassen, um beispielsweise Daten aus dem Speicher 302a auszulesen und über die Kommunikationsschnittstelle 302b an das Kommunikationsgerät 301 auszugeben. In dem Speicher 302a des Teilnehmeridentitätsmoduls 302 kann ein
Kommunikationsprofil hinterlegt sein, mittels dem das Kommunikationsgerät 301 eine Kommunikationsverbindung zu dem Mobilfunknetzwerk 320 aufbauen kann und auf Dienste des Mobilfunknetzwerks 320 zugreifen kann. Wie in Figur 3 schematisch angedeutet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Mobilfunknetzwerk 320 ein erstes logisches Subnetzwerk 321 a, insbesondere eine erste Netzwerk-Slice 321 a, und ein zweites logisches Subnetzwerk 321 b, insbesondere eine zweite Netzwerk-Slice 321 b, betrieben werden. Diese Netzwerk-Slices 321 a, 321 b können auf physikalischer Infrastruktur des Mobilfunknetzwerks 320, beispielsweise auf jeweiligen Servern 323a, 323b instanziiert sein.
Wie bereits vorstehend beschrieben, betrifft der Begriff "Netzwerk-Slice" bzw. "Netzwerk- Slicing" ein Konzept zum Betreiben mehrerer logische Netzwerke als virtuell unabhängige, d.h. logisch entkoppelte, Einheiten auf einer gemeinsamen physikalischen Netzwerk- Infrastruktur. In diesem Sinne stellt ein Netzwerk-Slice ein unabhängiges virtuelles Ende- zu-Ende-Netzwerk dar, das sich aus Anwendersicht auf dieselbe Art und Weise verhält wie ein physikalisches Netzwerk, einschließlich einer Business-Logik und
Netzwerkmanagementfähigkeiten. Für weitere Details zu Netzwerk-Slices im Sinne der vorlegenden Erfindung wird auf "NGMN 5G White Paper" und insbesondere auf den Abschnitt 5.4 davon verwiesen, das auf der Webseite der "NGMN Alliance" unter der URL "https://www.ngmn.org/home.html" abgerufen werden kann und auf das hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.
Die in Figur 3 dargestellten Netzwerk-Slices 321 a, 32b des Mobilfunknetzwerks 320 können insbesondere von einer Netzwerkmanagemententität 325 des Mobilfunknetzwerks 320 bereitgestellt, d.h. instanziiert, betrieben und verwaltet werden. Bei der Netzwerkmanagemententität 325 kann es sich um einen SDN-Orchestrator und/oder einen SDN-Controller des Mobilfunknetzwerks 320 handeln, wobei die Abkürzung "SDN" für "Software defined networking" steht. Ein SDN-Controller ist insbesondere dazu ausgebildet, unter Verwendung von Switches den Datenfluss in den Netzwerk-Slices 321 a und 321 b zu regeln.
Erfindungsgemäß ist die Netzwerkmanagemententität 325 ausgebildet: in einer Art Normal-Modus das Kommunikationsgerät 301 der ersten Netzwerk-Slice 321 a des Mobilfunknetzwerks 320 zuzuweisen, so dass beim Aufbau einer
Kommunikationsverbindung zu dem Mobilfunknetzwerk 320 das Kommunikationsgerät 301 mit der ersten Netzwerk-Slice 321 a kommuniziert. In diesem Normal-Modus stellt die erste Netzwerk-Slice 321 a quasi das Mobilfunknetzwerk dar, welches das
Kommunikationsgerät 301 "sieht". Erfindungsgemäß ist nun weiter vorgesehen, dass für den Fall, dass das
Kommunikationsgerät 301 dem Eigentümer abhandenkommt, beispielsweise verloren geht oder dem Eigentümer entwendet wird, der Eigentümer beispielsweise den Betreiber des Mobilfunknetzwerks 320 über ein Webportal oder telefonisch über das
Abhandenkommen informiert, und dadurch die Netzwerkmanagemententität 325 dazu veranlasst wird, das Kommunikationsgerät 301 der zweiten Netzwerk-Slice 321 b des Mobilfunknetzwerks 320 zuzuweisen. Somit kommuniziert in diesem Fall das
Kommunikationsgerät 301 beim Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu dem
Mobilfunknetzwerk 320 nicht wie im Normal-Modus mit der ersten Netzwerk-Slice 321 a, sondern mit der zweiten Netzwerk-Slice 321 b, die sozusagen für abhandengekommene Kommunikationsgeräte zuständig ist.
Das Zuweisen des Kommunikationsgeräts 301 zu der zweiten Netzwerk-Slice 321 b des Mobilfunknetzwerks 320 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die
Netzwerkmanagemententität 325 im Zusammenhang mit einer in einer Datenbank des Mobilfunknetzwerk 320 hinterlegten Teilnehmerkennung des Kommunikationsgeräts 301 einen entsprechenden Statusindikator setzt oder ändert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Netzwerk-Slice 321 a ausgebildet, dem Kommunikationsgerät 301 einen ersten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks 320 bereitzustellen, und die zweite Netzwerk-Slice 321 b ist ausgebildet, dem
Kommunikationsgerät 301 einen zweiten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks 320 bereitzustellen, wobei der erste Satz von Diensten und der zweite Satz von Diensten unterschiedliche Dienste des Mobilfunknetzwerks 320 umfassen.
Beispielsweise kann die erste Netzwerk-Slice 321 a ausgebildet sein, dem
Kommunikationsgerät die Kommunikation mit anderen Kommunikationsgeräten über das Mobilfunknetz zu ermöglichen. Gemäß einer Ausführungsform wird dieser Telefonie- Dienst nicht von der zweiten Netzwerk-Slice 321 b bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Kommunikationsprofil des Kommunikationsgeräts 301 , das insbesondere auf dem Teilnehmeridentitätsmodul 302 des Kommunikationsgeräts 301 hinterlegt sein kann, um ein Initialisierungsprofil (auch als Bootstrap-Profil bekannt). Erfolgt ein erstmaliges Verbinden des Kommunikationsgeräts
301 auf der Grundlage des Initialisierungsprofils mit einem Discovery-Server,
beispielsweise dem in Figur 4 dargestellten Discovery-Server 328, oder ein erstmaliges Einbuchen in das Mobilfunknetzwerk 320 im oben beschriebenen Normal-Modus, d.h. über die Netzwerk-Slice 321 a, wird gemäß einer Ausführungsform hierdurch das
Bereitstellen eines vollständigen Teilnehmerprofils auf dem Teilnehmeridentitätsmodul
302 des Kommunikationsgeräts 301 angestoßen. Dabei kann das vollständige
Teilnehmerprofil für zukünftige Zugriffe auf das Mobilfunknetzwerk 320 eine eindeutige Teilnehmerkennung, insbesondere eine eindeutige IMSI umfassen. Ein solches vollständiges Teilnehmerprofil kann beispielsweise von einem Profilserver bereitgestellt werden. In Figur 4 ist ein solcher Profilserver in Form eines SMDP+-Servers 330 dargestellt, wobei die Abkürzung SMDP für "Subscription Management Data Preparation" steht.
Für den Fall, dass das erstmalige Einbuchen des Kommunikationsgeräts 301 mit einem Initialisierungsprofil in dem Modus erfolgt, in dem das Kommunikationsgerät 301 als abhandengekommen gemeldet ist, ist das Kommunikationsgerät 301 der zweiten
Netzwerk-Slice 321 b zugewiesen, welche ansprechend auf die Anfrage des
Kommunikationsgeräts 301 nach einem vollständigen Teilnehmerprofil eine oder mehrere der folgenden Reaktionen veranlassen kann: Sperren des Kommunikationsgeräts 301 ; Entfernen des Initialisierungsprofils auf dem Kommunikationsgerät 301 ; Informieren des Eigentümers oder des Herstellers des Kommunikationsgeräts 301 , dass mit dem abhandengekommenen Kommunikationsgerät auf das Mobilfunknetzwerk 320 zugegriffen worden ist; Anzeigen einer Rufnummer des Eigentümers des Kommunikationsgeräts 301 auf dem Kommunikationsgerät 301 ; Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zu einer Rufnummer des Eigentümers des Kommunikationsgeräts 301 .
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform zu dem vorstehend beschriebenen Fall, dass das erstmalige Einbuchen des Kommunikationsgeräts 301 mit einem Initialisierungsprofil in dem Modus erfolgt, in dem das Kommunikationsgerät 301 als abhandengekommen gemeldet ist. Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform umfasst die zweite Netzwerk-Slice 321 b den Server 323b, der eine Datenbank 324b aufweist, sowie ein Gateway 326b, das dazu ausgebildet ist, mit dem Discovery-Server 382 und dem
Profilserver 330 zu kommunizieren. In der Datenbank 324b können Informationen über zur Verfügung stehende Discovery-Server und/oder Profilserver vorgehalten werden. Die zweite Netzwerk-Slice 321 b kann durch einen eigenen URI (Universal Ressource
Identifier) identifiziert werden. Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines entsprechenden Verfahrens 500 zum Betreiben des Mobilfunknetzwerks 120 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 500 umfasst einen Schritt 501 , das Kommunikationsgerät 301 dem ersten Subnetzwerk 321 a des Mobilfunknetzwerks 320 zuzuweisen, wobei das Kommunikationsgerät 301 ein
Kommunikationsprofil zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu dem
Mobilfunknetzwerk 320 umfasst. Das Verfahren 500 umfasst einen weiteren Schritt 503, ansprechend auf eine Meldung, dass das Kommunikationsgerät 301 abhandengekommen ist, das Kommunikationsgerät einem zweiten Subnetzwerk 321 b des Mobilfunknetzwerks 320 zuzuweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren (500) zum Betreiben eines Mobilfunknetzwerks (320), wobei das Verfahren (500) umfasst:
Zuweisen (501 ) eines Kommunikationsgeräts (301 ) zu einem ersten Subnetzwerk (321 a) des Mobilfunknetzwerks (320), wobei das Kommunikationsgerät (301 ) ein
Kommunikationsprofil zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu dem
Mobilfunknetzwerk (320) umfasst; und ansprechend auf eine Meldung, dass das Kommunikationsgerät (301 )
abhandengekommen ist, Zuweisen (503) des Kommunikationsgeräts (301 ) zu einem zweiten Subnetzwerk (321 b) des Mobilfunknetzwerks (320).
2. Verfahren (500) nach Anspruch 1 , wobei das erste Subnetzwerk (321 a) ausgebildet ist, dem Kommunikationsgerät (301 ) einen ersten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks (320) bereitzustellen, und das zweite Subnetzwerk (321 b) ausgebildet ist, dem Kommunikationsgerät (301 ) einen zweiten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks (320) bereitzustellen, wobei der erste Satz von Diensten und der zweite Satz von Diensten unterschiedliche Dienste des Mobilfunknetzwerks (320) umfassen.
3. Verfahren (500) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Subnetzwerk (321 a) ausgebildet ist, dem Kommunikationsgerät (301 ) die Kommunikation mit anderen
Kommunikationsgeräten über das Mobilfunknetz (320) zu ermöglichen.
4. Verfahren (500) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das
Kommunikationsprofil ein Initialisierungsprofil ist und wobei das erste Subnetzwerk (321 a) ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts (301 ) mittels des
Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk (320) ein Teilnehmerprofil auf dem Kommunikationsgerät (301 ) bereitzustellen, wobei das Teilnehmerprofil eine eindeutige Teilnehmerkennung, insbesondere eine eindeutige IMSI, umfasst.
5. Verfahren (500) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das
Kommunikationsprofil ein Initialisierungsprofil ist und wobei das zweite Subnetzwerk (321 b) ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts (301 ) mittels des
Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk (320) einen oder mehrere der folgenden Schritte durchzuführen: Sperren des Kommunikationsgeräts (301 ); Entfernen des Initialisierungsprofils auf dem Kommunikationsgerät (301 ); Informieren des Eigentümers oder des Herstellers des Kommunikationsgeräts (301 ), dass mit dem
abhandengekommenen Kommunikationsgerät auf das Mobilfunknetzwerk (320) zugegriffen worden ist; Anzeigen einer Rufnummer des Eigentümers des
Kommunikationsgeräts (301 ) auf dem Kommunikationsgerät; Aufbauen einer
Kommunikationsverbindung zu einer Rufnummer des Eigentümers des
Kommunikationsgeräts (301 ).
6. Verfahren (500) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Subnetzwerk (321 a) und das zweite Subnetzwerk (321 b) logisch voneinander entkoppelt sind.
7. Verfahren (500) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Subnetzwerk (321 a) und das zweite Subnetzwerk (321 b) als Netzwerk-Slices des Mobilfunknetzwerkes (320) ausgebildet sind.
8. Netzwerkmanagemententität (325) für ein Mobilfunknetzwerk (320), wobei die Netzwerkmanagemententität (325) ausgebildet ist: ein Kommunikationsgerät (301 ) einem ersten Subnetzwerk (321 a) des
Mobilfunknetzwerks (320) zuzuweisen, wobei das Kommunikationsgerät (301 ) ein Kommunikationsprofil zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu dem
Mobilfunknetzwerk (320) umfasst; ansprechend auf eine Meldung, dass das Kommunikationsgerät (301 )
abhandengekommen ist, das Kommunikationsgerät (301 ) einem zweiten Subnetzwerk (321 b) des Mobilfunknetzwerks (320) zuzuweisen.
9. Netzwerkmanagemententität (325) nach Anspruch 8, wobei das erste
Subnetzwerk (321 a) ausgebildet ist, dem Kommunikationsgerät (301 ) einen ersten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks (320) bereitzustellen, und das zweite Subnetzwerk (321 b) ausgebildet ist, dem Kommunikationsgerät (301 ) einen zweiten Satz von Diensten des Mobilfunknetzwerks (320) bereitzustellen, wobei der erste Satz von Diensten und der zweite Satz von Diensten unterschiedliche Dienste des Mobilfunknetzwerks (320) umfassen.
10. Netzwerkmanagemententität (325) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das erste Subnetzwerk (321 a) ausgebildet ist, dem Kommunikationsgerät (301 ) die Kommunikation mit anderen Kommunikationsgeräten über das Mobilfunknetz (320) zu ermöglichen.
1 1 . Netzwerkmanagemententität (325) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Kommunikationsprofil ein Initialisierungsprofil ist und wobei das erste Subnetzwerk (321 a) ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts (301 ) mittels des
Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk (320) ein Teilnehmerprofil auf dem Kommunikationsgerät (301 ) bereitzustellen, wobei das Teilnehmerprofil eine eindeutige Teilnehmerkennung, insbesondere eine eindeutige IMSI, umfasst.
12. Netzwerkmanagemententität (325) nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , wobei das Kommunikationsprofil ein Initialisierungsprofil ist und wobei das zweite Subnetzwerk (321 b) ausgebildet ist, beim Zugriff des Kommunikationsgeräts (301 ) mittels des
Initialisierungsprofils auf das Mobilfunknetzwerk (320) eine oder mehrere der folgenden Aktionen durchzuführen: Sperren des Kommunikationsgeräts (301 ); Entfernen des Initialisierungsprofils auf dem Kommunikationsgerät (301 ); Informieren des Eigentümers oder des Herstellers des Kommunikationsgeräts (301 ), dass mit dem
abhandengekommenen Kommunikationsgerät auf das Mobilfunknetzwerk (320) zugegriffen worden ist; Anzeigen einer Rufnummer des Eigentümers des
Kommunikationsgeräts (301 ) auf dem Kommunikationsgerät (301 ); Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zu einer Rufnummer des Eigentümers des
Kommunikationsgeräts (301 ).
13. Netzwerkmanagemententität (325) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das erste Subnetzwerk (321 a) und das zweite Subnetzwerk (321 b) logisch voneinander entkoppelt sind.
14. Netzwerkmanagemententität (325) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das erste Subnetzwerk (321 a) und das zweite Subnetzwerk (321 b) als Netzwerk-Slices des Mobilfunknetzwerkes (320) ausgebildet sind.
15. Netzwerkmanagemententität (325) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei es sich bei der Netzwerkmanagemententität (325) um einen SDN-Orchestrator und/oder einen SDN-Controller handelt.
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