DE19721127C2 - Verfahren zur Erweiterung eines unidirektionalen Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz und Einrichtung und Endgerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Erweiterung eines unidirektionalen Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz und Einrichtung und Endgerät zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erweiterung eines
unidirektionalen Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen
Funkrufnetz, sowie eine Einrichtung und ein Endgerät zur
Durchführung des Verfahrens.
Funkrufe werden in der Regel über ein klassisches Funkrufnetz
(Pagingnetz), z. B. Cityruf, Scall, durchgeführt. Auch ein
GSM-Mobilfunknetz bietet über den Short Message Service (SMS)
eingeschränkt die Funktionen von Paging. Ein vollwertiger
Pagingdienst, wie er im Funkruf in Bezug auf Funktionalität,
Teilnehmerzahlen und Rufdurchsatz etc. möglich ist, kann
durch die SMS-Infrastruktur aus technischen - und vor allem
Kostengründen - nicht nachgebildet und realisiert werden.
Es können in diesem Zusammenhang prinzipiell folgende
Merkmale zwischen Paging und dem GSM-SMS herausgestellt
werden:
Vorteile:
- - Fast flächendeckende Versorgung
- - Gute Versorgung innerhalb von Gebäuden
- - Sehr kleine Empfangsgeräte
- - Hohe Standby-Zeit (Batteriezeit)
- - Kostengünstig
Nachteile:
- - Keine Quittierungsfunktion für den Funkruf
- - Hoher Airtimeverbrauch bei Übertragung von Text, insbesondere bei bundesweiter Erreichbarkeit.
Vorteile:
- - Fast flächendeckende Versorgung
- - Quittierungsfunktion
- - Zwischenspeicherung von Nachrichten
- - Ortsbestimmung des Empfängers möglich (GSM Mobilitäts-Management
Nachteile:
- - Schlechtere Versorgung innerhalb von Gebäuden
- - Geringe Standby-Zeit, hoher Stromverbrauch des Endgerätes
Beim Funkruf handelt es sich durchweg um Einweg-
Kommunikation, d. h. der Teilnehmer hat keine Möglichkeit,
selbst eine Nachricht auszusenden. Bei der Funkrufaussendung
weiß der Anrufende nicht, ob der Gerufene die Nachricht
empfangen bzw. auch gelesen hat. Hier wäre eine
Quittierungsfunktion von Vorteil, durch die der Gerufene den
Empfang der Nachricht bestätigt. Um eine solche
Quittierungsfunktion in herkömmlichen Pagingnetzen zu
realisieren, wird eine Zweiweg-Kommunikation benötigt, mit
der damit verbundenen Infrastruktur von Sende- und
Empfangseinrichtungen. In die Funkrufempfänger müßte außerdem
eine ausreichend leistungsstarke Sendeeinheit integriert
werden.
Es sind bereits bidirektionale Funkrufnetze entwickelt worden
(z. B. in den USA, genannt TANGO).
Diese sind jedoch aus den genannten Gründen nur durch sehr
hohe Investitionen in die Infrastruktur des Funkrufnetzes
realisierbar.
Die WO 94/13093 A1 offenbart ein Verfahren bzw. eine
Einrichtung zur Erweiterung eines unidirektionalen
Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz,
wobei die Aussendung von Funkrufen an ein Endgerät über das
Funkrufnetz erfolgt und die Übermittlung von
Quittierungssignalen über ein Mobilfunknetz. Dabei werden
jedoch die über das Mobilfunknetz empfangenen
Quittierungssignale über ein weiteres Telekommunikationsnetz
an das Funkrufnetz weitergeleitet.
Ein ähnliches System ist in der WO 96/38996 A1 offenbart,
wobei jedoch hier die Übertragung der Quittierungssignale
zwischen Funkrufempfänger und einem weiteren
Telekommunikationsnetz über Infrarotsignale erfolgt. Das
Rücksignal wird also durch Infrarotempfänger über ein
öffentliches Telefonnetz an das Funkrufsystem
zurückübertragen. Hier muss jedoch extra eine Infrastruktur
für Infrarotübertragung aufgebaut werden, d. h. es müssen
flächendeckend Infrarotempfänger installiert werden, welche
die vom Funkrufempfänger ausgesendeten Quittierungssignale
empfangen und über ein Telefonnetz an das Funkrufsystem
zurückübertragen können.
Die EP 697 781 A1 betrifft ein Pagingsystem, bei dem der
Teilnehmer über ein herkömmliches Telefonnetz Steuersignale
an den Betreiber des Pagingsystems senden kann, um z. B. die
Einstellungen seines Pagers oder seiner Teilnehmerparameter
zu verändern. Die Übertragung der Steuersignale erfolgt
mittels DTMF-Tonsignalen. Hierbei ist es nicht bekannt, zur
Rückübertragung der Quittierungssignale ein Mobilfunknetz
einzusetzen und insbesondere SMS-Funktion zu
Signalübertragung zu nutzen.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren vorzuschlagen, um
bestehende Einweg-Funkrufnetze für einen quasi Zweiweg-
Funkrufbetrieb tauglich zu machen, wobei das Verfahren mit
geringem technischen und finanziellem Aufwand realisierbar
sein soll.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Eine Einrichtung und ein Endgerät zur Durchführung
des Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 17 bzw. 22.
Erfindungsgemäß werden ein Pagingnetz (Funkrufnetz) und ein
Telekommunikationsnetz, vorzugsweise ein GSM-Mobilfunknetz,
über einen gemeinsamen Zugang (Gateway) miteinander
verbunden. Dadurch ist es möglich, unter Ausnutzung der
bisherigen Vorteile des Pagings die fehlende
Quittierungsfunktion von Funkrufen, welche normalerweise nur
in Zweiweg-Pagingnetzen möglich sind, zu realisieren. Der
Funkruf wird wie bisher im Pagingnetz ausgesendet. Die
Quittierung erfolgt im GSM-Netz. Wesentlicher Vorteil der
Erfindung ist, daß lediglich bestehende Infrastrukturen
ausgenutzt werden und keine zusätzlichen, kostspieligen
Einrichtungen notwendig sind.
Weiterer Vorteil ist, daß durch die Mobililtäts-Management
Funktion im GSM-Netz eine Ortsbestimmung des Empfängers
möglich wird. Dies kann zur Funkrufzonenzuordnung des
Empfängers und somit zur Airtimeeinsparung im Funkrufnetz
herangezogen werden. Die benötigte Airtime eines Funkrufes
ist mit ein Maß für die Übertragungskapazität und Auslastung
eines Funknetzes. Notwendige Modifikationen sind prinzipiell
vom Standard des Funkrufnetzes unabhängig. Das Verfahren ist
demnach für beliebige Funkrufnetze einsetzbar.
Manche Funkrufsysteme (z. B. ERMES) übertragen einen Paging
Area Code (Funkrufbereichscode) an den Funkrufempfänger,
wodurch es dem Endgerät möglich ist, einen Wechsel des
Funkrufbereiches zu erkennen. Bei einem Wechsel in einen
neuen Funkrufbereich kann über GSM Short Message Service
Mobile Originated im Funkrufnetz ein sogenanntes Paging Area
Update durchgeführt werden.
Folgende Vorteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren
erreicht:
- - Direkte Quittierung von Funkrufen möglich;
- - Erweiterte Quittierungsparameter möglich (z. B. Ja, Nein, ich rufe zurück . . .);
- - Durch Mobilitäts-Management im GSM erfolgt durch gezieltes Aussenden des Funkrufes eine Airtimeeinsparung im Funkrufbereich, bei bundesweiter Erreichbarkeit (evtl. internationaler Erreichbarkeit bei Benutzung von Roamingverbindungen);
- - Durch Übertragung des Funkruf-Pagingbereiches zum Netz und Verwaltung des Pagingbereiches erfolgt durch gezieltes Aussenden des Funkrufes eine Airtimeeinsparung im Funkrufbereich, bei bundesweiter Erreichbarkeit (evtl. internationaler Erreichbarkeit bei Benutzung von Roamingverbindungen);
- - Neue Diensteangebote mit neuen Anwendungen möglich;
- - Bestehende Dienste im GSM- und Funkrufnetz werden nicht beeinträchtigt;
- - Teilnehmer des GSM- oder Funkrufdienstes haben die Möglichkeit, die Dienste des anderen Netzes ebenfalls zu nutzen;
- - Unabhängigkeit vom verwendeten Funkrufnetz-Standard - somit auch für zukünftige Netze nutzbar;
- - Keine neue Netzstruktur notwendig;
- - Kein neuer Netzstandard notwendig;
- - Nachträgliches Implementieren in bestehende Netzinfrastruktur ist jederzeit möglich;
- - Minimaler Investitionsaufwand;
Die Kopplung eines GSM-Netzes mit einem Funkrufnetz kann
erfindungsgemäß durch verschiedene Konzepte technisch
realisiert werden. Dabei soll der in GSM implementierte
Mobile Originated Short Message Service (zur Quittierung) und
die Mobilitäts-Management Funktion (zur Ortsbestimmung)
nutzbar sein.
Das erste Konzept sieht die Anbindung des GSM-Netzes an das
Funkrufnetz durch ein Gateway vor, das mit einem Short
Message Service Center (SMSC) realisiert werden kann. Eine
Integration der Funktionalität in ein bestehendes SMSC ist
möglich. Eine Modifikation eines SMSC gemäß den Anforderungen
und die Verwendung als eigenständiger Netzknoten
ausschließlich für den erfindungsgemäßen Anwendungszweck ist
ebenso möglich. Das Short Message Service Center z. B. des D1-
Mobilfunknetzes ist bereits für die Einrichtung der
notwendigen Gatewayfunktionen vorbereitet.
Ein zweites Konzept sieht den Einsatz eines speziellen
Gateway-Rechners vor, durch welches die beiden Netze ohne
Modifikationen miteinander verbunden werden können.
Bei allen Konzepten werden zwei wesentliche Funktionen des
GSM Standards verwendet:
- - Mobilitäts Management für die Lokalisierung des Endgerätes und damit zur Ermittlung der entsprechenden Funkrufzone.
- - Mobile Originated Short Message Service zur Quittierung des Funkrufes.
Die vorgeschlagenen Konzepte weisen dabei folgende besondere
Eigenschaften auf:
- - Es wird eine Quittierung von Funkrufen und eine Ortsbestimmung des Empfängers ermöglicht, wobei für diese Funktionen kein Nutzkanal (d. h. Kanal zur Übertragung von Sprache, Daten usw.) des GSM-Netzes belegt wird. Der gesamte notwendige Informationsaustausch zwischen Endgerät und Short Message Service Center (SMSC) geschieht über Signalsisierungskanäle des GSM-Netzes.
- - Es werden an der SS#7-Schnittstelle zum GSM-Netz Standard GSM Protokolle ohne Modifikation verwendet. Die entsprechende Anbindung zum SS#7-Netz erfolgt durch ein Gateway. Die benötigten MAP-Signalisierungsprozeduren sind in jedem GSM- Netz implementiert.
- - Die Quittierungsfunktion wird in erster Linie dazu verwendet, um dem System anzuzeigen, daß ein Funkruf erfolgreich übertragen und vom Teilnehmer empfangen worden ist, und somit keine erneute Funkrufaussendung notwendig ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Teilnehmer auch Nutzinformation (vordefinierte und
freidefinierte Antworten auf den Funkruf) mit der Quittierung
in einer Short Message versenden kann.
- ä Wird das Funkrufsystem ERMES benutzt, so überträgt dieses den Funkrufbereichscode (Paging Area Code), wodurch es dem Endgerät möglich ist, einen Wechsel des ERMES Pagingbereiches zu erkennen. Bei einem Wechsel in einen neuen ERMES- Pagingbereich kann über die GSM-Funktion Short Message Service Mobile Originated ein sogenanntes ERMES Paging Area Update durchgeführt werden.
- - Die durch das GSM Mobilitäts Management vorliegende Ortsinformation kann alternativ zur Bestimmung des Aufenthaltsbereiches des Endgerätes genutzt werden.
- - Zur Realisierung der Quittierung wird auf Mobilfunkseite der GSM Short Message Service benötigt. Es werden keine Sprachinformationen übertragen.
- - Der normale Betriebszustand des Endgerätes wird aus Energiespargründen ein ständig eingeschalteter Funkrufempfänger und ein (automatisch) nur für die GSM Location Updates oder ERMES Paging Area Updates und Quittierung eingeschaltetes Mobilfunkteil sein. Der Vorteil ist eine sehr hohe Standby-Zeit des Endgerätes durch geringen Energieverbrauch des Mobilfunkteiles.
Die Location Update Prozedur im GSM-Netz (zur Speicherung des
Aufenthaltsbereiches des GSM-Endgerätes in GSM-Datenbanken)
kann dabei - aus Energiespargründen - über einen Timer
gesteuert zyklisch durchgeführt werden (automatisches
Einschalten der Mobilfunkkomponente und Durchführung eines
Location Updates).
Ist der Mobilfunkteil über längere Zeit ausgeschaltet oder
besteht kein Funkkontakt, so kann kein Location Update
durchgeführt werden. Das Endgerät befindet sich
möglicherweise schon in einem anderen Bereich als die zuletzt
ermittelte Funkrufzone. Wird nun eine Funkruf ausgesendet und
nicht innerhalb eines vordefinierten Zeitraums quittiert,
dann gibt es folgende Möglichkeiten:
- - Prinzipiell wird jeder nicht quittierte Funkruf nochmals ausgesendet.
- - Die Funkrufe werden in einem durch einen Zeitfaktor bestimmten, sich ständig vergrößernden Radius um die zuletzt ermittelte Funkrufzone bis hin zu bundesweit ausgesendet.
- - Der Funkruf wird ein zweites mal z. B. bundesweit ausgesendet, der beim Empfang automatisch eine Location Update Prozedur zur Funkrufzonenzuordnung auslöst.
- - Der Funkruf wird in der standardmäßig vorgegebenen Rufzone des Funkrufdienstes ausgesendet
Um die Funktionalität der sich aus Kopplung der Netze
ergebenden Möglichkeiten voll nutzen zu können, sind
entsprechende Endgeräte notwendig. Dabei sind verschiedenen
Endgerätekonfigurationen denkbar.
Die "Economy" Konfiguration ist für vorhandene
Mobilfunkteilnehmer geeignet, bzw. für jene, die ohne die
Verwendung neuer Endgeräte die Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens nutzen möchten. Es kommt jeweils ein getrenntes
GSM-Endgerät und ein Pager-Endgerät zum Einsatz. Wird vom
Pager eine Nachricht empfangen, so kann diese direkt über das
GSM-Gerät quittiert werden. Zur Übertragung der
Quittierungssignale kann auch das Mehrfrequenz-Wahlverfahren
(MFV) genutzt werden. Es ist somit auch möglich, die
Quittierung über jedes MFV-fähigen Telefon durchzuführen.
Im GSM-Netz ist es bei Mobile Originated Short Message
fähigen GSM-Endgeräten auch möglich, manuell über den Short
Message Service eine Quittierung des Funkrufes durchzuführen.
Dieses System stellt ein eigenständiges Endgerät dar. Dieses
Endgerät beinhaltet einen Pager (am besten einen Text-Pager)
sowie ein Mobilfunkteil, welches ausschließlich eine SMS-
Funktionsfähigkeit besitzt. Beide Komponenten sind intern
über eine Schnittstelle (z. B. RS232) gekoppelt. Zum Betrieb
des Gerätes wird eine normale SIM-Karte mit SMS Berechtigung
benötigt. Sinnvoll ist eine nur für diesen Zweck ausgelegte
SIM-Karte. Bei Empfang einer Nachricht über den Pager ist
eine direkte Quittierung der Nachricht mit diesem Endgerät
möglich. Die einzelnen Möglichkeiten der Quittierung und
Ortsbestimmung des Teilnehmers werden später näher erläutert.
Damit das Mobilitäts-Management des GSM-Netzes in vollem
Umfang genutzt werden kann, sollte die Mobilfunkkomponente
keine IMSI Detach Message versenden. Eine Ausführung als
PCMCIA Variante für Laptops/Palmtops ist ebenfalls denkbar.
Übergangsweise können normale Text-Pager mit Schnittstelle
genutzt werden. Diese können z. B. in einem speziellen
Adapter, in dem der Mobilfunkteil implementiert ist,
angekoppelt werden.
Dieses System stellt ein eigenständiges Endgerät dar und
beinhaltet einen Pager, unter Ausnutzung der Paging-
Infrastruktur, sowie ein voll "sprechfähiges"
Mobilfunktelefon. Zum Betrieb des Gerätes wird eine normale
SIM-Karte benötigt. Der Pager kann über den integrierten
Funkrufempfänger (z. B. Cityruf oder künftig über ERMES) über
die Paging-Infrastruktur gerufen werden und über die GSM-
Infrastruktur quittieren.
Beide Geräte sind intern über eine gemeinsame Schnittstelle
gekoppelt. Eine direkte Quittierung der Nachricht ist mit
diesem Endgerät möglich. Die einzelnen Möglichkeiten der
Quittierung und Ortsbestimmung des Teilnehmers wurden bereits
erläutert. Damit das Mobilitäts-Management des GSM-Netzes in
vollem Umfang genutzt werden kann, kann vorgesehen werden,
daß die Mobilfunkkomponente keine IMSI Detach Message
versendet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere
Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Neuerung hervor. Dabei zeigt:
Fig. 1 Das Prinzip der Kopplung eines Funkruf- und GSM-
Netzes;
Fig. 2 Vereinfachte Darstellung der benötigten
Netzarchitektur;
Fig. 3 Kopplung der Netze in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 4 Kopplung der Netze in einer zweiten
Ausführungsform;
Fig. 5 Kopplung der Netze in einer dritten
Ausführungsform;
Fig. 6 Schematischer Aufbau eines geeigneten Endgerätes;
Fig. 7 Funktionsprinzip der Rufquittierung mit der
"Economy"-Endgerätekonfiguration.
Fig. 1 zeigt das generelle Konzept der Erfindung. In einem
bekannten Funkrufnetz 1 (z. B. Cityruf, ERMES) wird ein
Rufsignal 2 an ein Endgerät 3 ausgesendet, das zum Empfang
von Funkrufen eingerichtet ist. Zusätzlich ist das Endgerät 3
GSM-kompatibel oder zumindest mit einem GSM-Mobilfunkgerät
koppelbar. Dadurch ist es möglich, mit dem Endgerät über das
GSM-Mobilfunknetz 5 ein dem Funkruf zugeordnetes
Quittierungssignal 4 zu senden, das von einer entsprechenden
GSM-Vermittlungsstelle empfangen wird. Zwischen dem
Funkrufnetz 1 und dem Mobilfunknetz 5 besteht eine
Schnittstelle 6, durch welche eine direkte Verbindung
zwischen den beiden Netzen herstellt wird. Das
Quittierungssignal 4 wird vom GSM-Mobilfunknetz 5 an das
Funkrufnetz 1 übergeben und dort registriert bzw.
weiterverarbeitet. Zusätzlich besteht noch die Möglichkeit,
den Aufenthaltsbereich des Endgerätes 3 mittels den im GSM-
Mobilfunknetz implementierten Funktionen zu orten und diese
Ortsinformationen dem Funkrufnetz zu Verfügung zu stellen.
Mit diesen Ortsinformationen ist das Funkrufnetz in der Lage,
die Funkrufe gezielt im ermittelten Aufenthaltsbereich des
Teilnehmers auszusenden.
In Fig. 2 ist in vereinfachter Form die benötigte
Netzarchitektur dargestellt. Die Funkrufvermittlung 7 des
Funkrufnetzes 1, hier im Beispiel ein ERMES Funkrufnetz,
besitzt über eine direkte Schnittstelle 6 und ein Gateway 20
Zugang zu einer Vermittlungsstelle MSC des GSM-Netzwerks 5.
Die zuständige Stelle für die Verwaltung der Teilnehmerdaten
im Funkrufnetz 22 ist mit der Stelle zur
Datennachverarbeitung 21 des GSM-Netzes verbunden, so daß
gemeinsame Teilnehmerdaten beiden Netzen zugänglich und
untereinander austauschbar sind.
Die Kundenschnittstelle 23 des Funkrufsystems ermöglicht es
Dritten, einen Funkruf zu veranlassen und die Quittierung des
Funkrufes z. B. über sein Telefon entgegenzunehmen.
Zur Realisierung der Verbindung zwischen GSM-Netz und
Funkrufnetz sind drei Konzepte vorgesehen:
Gemäß Fig. 3 erfolgt die Anbindung der beiden Netze, GSM- Netz 5 und Funkrufnetz 1, durch ein Gateway (Zugang), das mit einem Short Message Service Center 10 (SMSC) des GSM-Netzes realisiert werden kann. In GSM-Netzen (insbesondere dem D1- Netz) hat ein SMSC schon heute Gateway-Funktionen, d. h. es ist für eine Anbindung an externe Systeme vorbereitet.
Gemäß Fig. 3 erfolgt die Anbindung der beiden Netze, GSM- Netz 5 und Funkrufnetz 1, durch ein Gateway (Zugang), das mit einem Short Message Service Center 10 (SMSC) des GSM-Netzes realisiert werden kann. In GSM-Netzen (insbesondere dem D1- Netz) hat ein SMSC schon heute Gateway-Funktionen, d. h. es ist für eine Anbindung an externe Systeme vorbereitet.
Das SMSC 10 besteht im wesentlichen aus zwei Komponenten:
Die IW Entity 11 stellt die Schnittstelle zum
Signalisierungsstandard des GSM-Netzes dar und verfügt über
ein MAP Interface (MAP: Mobile Application Part). Durch
bestehende MAP Signalisierungsprozeduren können der
Aufenthaltsbereich des Teilnehmers und damit die Funkrufzone
ermittelt werden, sowie auch die SMS Prozeduren abgewickelt
werden, die zur Quittierung eines Funkrufes notwendig sind.
Hierbei handelt es sich um das eigentliche Service Center.
Das Service Center 12 verfügt u. a. über eine direkte
Schnittstelle 12 zur Vermittlungsstelle 7 (PNC: Paging
Network Controller) des Funkrufnetzes, welche z. B. eine
standardisierte X.25 Schnittstelle (Paketorientierte
Übertragung) sein kann. Im Paging Network Controller 7 ist
ebenfalls eine X.25 Schnittstelle vorzusehen. Die benötigten
Datenbanken zur Zuordnung von Teilnehmer- und
Gerätekennungen, zur Ermittlung der Ortsinformationen sowie
zur Speicherung der Statusinformationen von Funkrufen (die
quittiert werden sollen) werden im Service Center 12
implementiert. Die Datenbanken im Service Center 12 haben
z. B. folgende Einträge:
- - Teilnehmeridentität IMSI/MSISDN
- - MSC-Kennung
- - Speicherung und Auswertung von Statusinformationen für
jeden Funkruf:
Funkruf ausgesendet, erwarte Quittierung
Quittierung ist erfolgt
Quittierungsparameter
weitere Parameter zur Zuordnung der Quittierung zu einem bereits ausgesendeten Funkruf (z. B. laufende Numerierung eines Funkrufes, Empfangsdatum..) - - Datum/Uhrzeit der letzten Datenbankaktion
Die zur Zuordnung von Teilnehmern (MSISDN/IMSI) und
Gerätekennung (PagerID), zur Ermittlung der Ortsinformationen
sowie zur Speicherung weiterer Statusinformationen von den
jeweiligen Funkrufen benötigten Datenbanken sollten im PNC 7
implementiert sein. Somit müssen nur an einer Stelle im
System relevante Teilnehmerdaten administriert und gepflegt
werden. Der PNC 7 benötigt die Teilnehmerdaten, um zu
ermitteln, ob ein Funkruf an einen Teilnehmer gesendet und
die erfindungsgemäßen Prozeduren durchlaufen werden sollen.
An dieser Stelle kann also die Verbindung zwischen Funkruf-
und GSM-Teilnehmerdaten hergestellt werden.
Die PNC Datenbanken haben z. B. folgende Funktionen:
- - Zuordnung der Pager ID zur MSISDN/IMSI (und umgekehrt)
- - Zuordnung der MSC-Kennung zu(r) Funkrufzone(n)
- - Speicherung und Auswertung von Statusinformationen für
jeden Funkruf, z. B.:
Teilnehmerdaten
für jeden Funkruf spezifische Daten
Überwachung von Laufzeiten zw. Funkrufaussendung und Quittierung
Speicherung der letzten Funkrufzone
Quittierungsstatus
Die Überprüfung und der Vergleich der Daten, ob eine Short
Message Informationen zur Quittierung eines ausgesendeten
Funkruf enthält, findet im PNC 7 statt. Das PNC muß auch die
Laufzeiten zwischen Funkrufaussendung und der Quittierung
überwachen und dann entscheiden, ob der Funkruf noch einmal
ausgesendet werden soll.
Gemäß Fig. 4 besteht eine weitere und preiswerte Möglichkeit
zur Realisierung in der Benutzung eines spezeillen Gateway-
Rechners 14. Der Gateway-Rechner ist ein Hilfsmittel, mit
welchem ein Zugang zum Mobilfunknetz 5 geschaffen wird.
Dadurch ist es möglich, Signalflüsse im Netz zu überwachen
und darzustellen, spezielle Signalflüsse zu simulieren und in
das Netz einzuspeisen und mit externen Komponenten zu
kommunizieren.
Der Gateway-Rechner ist ein Rechner mit SS#7-Protokollstack
und einer Anbindung an das SS#7-Netz, der nach einer
entsprechenden Programmierung genau die beschriebenen
Aufgaben erfüllen kann wie ein Multilink-Monitoringsystem.
Durch Hinzufügen einer Komponente zum Multilink-
Monitoringsystem 14, die auch aktiv
Signalisierungsnachrichten SS#7 versenden kann, können die
oben beschriebenen Funktionen ohne Modifikation des
vorhandenen Short Message Service Center (gemäß Konzept 1)
erreicht werden.
Die Datenbanken zur Zuordnung von Teilnehmer- und
Gerätekennungen, zur Ermittlung der Ortsinformationen sowie
zur Speicherung der Statusinformationen von Funkrufen können
z. B. auf einem separaten Datenbankserver, ähnlich wie bei
Konzept 1, implementiert werden, der über eine geeignete
Schnittstelle 16 an den Gateway-Rechner 14 angebunden wird,
um diesen von aufwendigen Datenbankoperationen zu entlasten.
Der Gateway-Rechner 14 ist über eine geeignete Schnittstelle
17 mit der Vermittlungsstelle 7 des Funkrufsystems 1
verbunden. Der Gateway-Rechner besteht bei einer auf diesen
Anwendungsfall abgestimmten Konfiguration im wesentlichen aus
zwei Komponenten:
Dieses Modul stellt analog zur Interworking-Entity des SMSC
die Schnittstelle zum SS#7-Netz dar und verfügt über die
Fähigkeit, GSM MAP-Nachrichten zu erzeugen und zu versenden
sowie ankommende GSM MAP-Nachrichten zu dekodieren. Dadurch
kann das System mit GSM-Netzkomponenten kommunizieren und die
GSM MAP-Prozeduren für Quittierung und Lokalisierung
ausführen.
Über diese Komponente wird das Multilink-Monitoringsystem an
ein Netzwerk zur Kommunikation mit dem PNC angeschlossen.
Fig. 5 zeigt eine weiter Möglichkeit der Netzverbindung
zwischen einem GSM-Mobilfunknetzes 5 und einem ERMES-
Funkrufnetzes 1. Die verwendete Netzarchitektur entspricht im
wesentlichen der von Konzept 1 gemäß Fig. 3.
Die Anbindung des GSM-Netzes 5 an das Funkrufnetz 1, z. B.
über eine X.25-Schnittstelle, wird wiederum durch ein im SMSC
10 implementiertes Gateway erreicht. Die Anbindung des SMSC
10 an das GSM-Netz 5 erfolgt über eine SS#7-Schnittstelle.
Der vom ERMES-Funkrufnetz 1 periodisch ausgestrahlte Paging
Area Code (Funkrufzonencode) wird vom Endgerät 3 empfangen
und per Short Message an das SMSC 10 (Signal 4') und von dort
über die X.25-Schnittstelle an den PNC 7 des Funkrufnetzes
übertragen. Damit "weiß" das Funkrufnetz, wo sich der
Funkrufempfänger 3 befindet, so daß ein gezieltes Aussenden
eines Funkrufes an das jeweilige Endgerät 3 möglich ist. Die
GSM Location Update Prozedure für die Rufzonenbestimmung des
Endgerätes 3 wird nicht benötigt.
Unter Umständen ist es möglich, daß beim Einbuchen des
Endgerätes 3 in das GSM-Netz 5 automatisch ein Location
Update (Signalsisierung 24) durchgeführt wird. Jedoch ist es
durch die Nutzung des ausgesendeten Paging Area Codes nicht
notwendig, die ermittelte GSM-Location in eine entsprechende
Funkrufzone umzusetzen und dem PNC 7 mitzuteilen.
Anhand der Fig. 2 und 3 werden die Möglichkeiten zur
Lokalisierung des Endgerätes beschrieben:
Das Service Center 12 erhält vom Funkrufnetz 1 über die netzübergreifende Schnittstelle 13 die Aufforderung, den (letzten bekannten) Aufenthaltsort eines Endgeräts 3 zu ermitteln. Die IW Entity 11 ermittelt durch eine Signalisierungsprozedur die Kennung der GSM- Vermittlungsstelle (MSC), die den Teilnehmer augenblicklich versorgt. Die MSC Kennung wird im Service Center 12 oder in der Funkrufvermittlungsstelle 7 in eine entsprechende Funkrufzone umgesetzt. Dies funktioniert GSM-Netzweit und kann durch internationales Roaming (GSM und ERMES) sogar auch für ausländische Funkrufzonen genutzt werden. GSM-Netze sind in verschiedene MSC Bereiche eingeteilt, die entsprechenden Funkrufzonen des Pagingnetzes zugeteilt werden können. Die ermittelte Funkrufzone wird zum Funkrufnetz 1 übertragen und der Funkruf dann gezielt nur in dieser Zone ausgesendet. Dies führt zu einer immensen Airtime-Einsparung.
Das Service Center 12 erhält vom Funkrufnetz 1 über die netzübergreifende Schnittstelle 13 die Aufforderung, den (letzten bekannten) Aufenthaltsort eines Endgeräts 3 zu ermitteln. Die IW Entity 11 ermittelt durch eine Signalisierungsprozedur die Kennung der GSM- Vermittlungsstelle (MSC), die den Teilnehmer augenblicklich versorgt. Die MSC Kennung wird im Service Center 12 oder in der Funkrufvermittlungsstelle 7 in eine entsprechende Funkrufzone umgesetzt. Dies funktioniert GSM-Netzweit und kann durch internationales Roaming (GSM und ERMES) sogar auch für ausländische Funkrufzonen genutzt werden. GSM-Netze sind in verschiedene MSC Bereiche eingeteilt, die entsprechenden Funkrufzonen des Pagingnetzes zugeteilt werden können. Die ermittelte Funkrufzone wird zum Funkrufnetz 1 übertragen und der Funkruf dann gezielt nur in dieser Zone ausgesendet. Dies führt zu einer immensen Airtime-Einsparung.
Im Service Center 12 wird ein Datenbankeintrag angelegt, der
den Status und wichtige Parameter für den Funkruf bzw. die
Quittierung des Funkrufes enthält.
Wenn das GSM-Mobilitätsmanagement in vollem Umfang genutzt
werden soll, ist es sinnvoll, daß das spezielle
Endgerät 3 keine "IMSI Detach Message" versendet. Durch die
Übertragung einer IMSI Detach Message vor jedem Ausschalten
des GSM-Endgeräts wird nämlich die Übertragung der
Ortsinformationen unterbunden, was bei der erfindungsgemäßen
Anwendung jedoch unerwünscht ist. Wird die Übertragung der
IMSI Detach Message doch zugelassen, liefert die Prozedur
keine MSC Kennung zurück, falls das Mobilfunkgerät
ausgeschaltet ist. Für eine sinnvolle Nutzung des Mobilitäts-
Managements ist es erfindungsgemäß aber notwendig, daß immer
eine MSC Kennung zurückgegeben wird, die den Aufenthaltsort
eines Mobilfunktelefons auf MSC-Ebene angibt.
Wie dargelegt, ist es sinnvoll, die IMSI Detach Message zu
unterdrücken, jedoch ist es nicht zwingend erforderlich, um
die Erfindung zu nutzen.
Ist es nämlich nicht möglich, die IMSI Detach Message zu
unterdrücken, kann vor Aussendung der Funknachricht durch
einen "Systemruf" das Endgerät aufgefordert werden, eine
Location Update im GSM-Netz durchzuführen und somit eine
Ermittlung des Aufenthaltsbereiches zu ermöglichen.
Der normale Betriebszustand des Endgeräts wird aus
Energiespargründen ein ständig eingeschalteter
Funkrufempfänger und ein nur für die Ortsbestimmung und die
Quittierung eingeschaltetes GSM-Mobilfunkteil sein.
Die Location Update Prozedure im GSM-Netz (zur
Ortsbestimmung) kann dabei - aus Energiespargründen - über
einen Timer zyklisch/periodisch durchgeführt werden
(automatisches Einschalten der Mobilfunkkomponente und
Durchführung eines Location Updates) oder auch manuell durch
Drücken einer Taste als "Follow-Me"-Funktion. Denkbar wäre
auch eine Programmierung dieses Timers durch einen speziellen
Funkruf oder eine Short Message, um je nach Mobilität des
Teilnehmers verschiedene Timerwerte einzustellen.
Ist der Mobilfunkteil des Endgerätes 3 über längere Zeit
ausgeschaltet oder besteht kein Funkkontakt, so kann kein GSM
Location Update durchgeführt werden und das Endgerät befindet
sich möglicherweise schon in einem anderen Bereich als die
ermittelte Funkrufzone.
Das Funkrufnetz 1 sendet regelmäßig (in Abständen geringer
als eine Sekunde) die aktuelle Paging Area, d. h. die
Funkrufzonenkennung aus.
Das Endgerät 3 empfängt und speichert dieses aktuelle Paging
Area und sendet das Paging Area durch eine SMS Mobile
Originated Prozedur über den GSM Rückkanal 4 an das Gateway
20. Über das Gateway 20 wird der PNC 7 informiert und dort in
der Datenbank für den jeweiligen Teilnehmereintrag ein Update
des Paging Areas durchgeführt (Paging Area Update).
Anhand des ausgestrahlten Paging Area Codes kann das Endgerät
ständig durch Vergleich mit dem gespeicherten "alten" Paging
Area Code überprüfen, ob es sich in einem neuen Paging Area
aufhält. Erkennt das Endgerät, daß es sich in einem neuen
Paging Area aufhält oder die gespeicherte Information über
das Paging Area verloren gegangen ist, wird ein Paging Area
Update gestartet. Durch diese Paging Area Update Prozedur
kann sichergestellt werden, daß Funkrufe immer im aktuellen
Paging Area versendet werden.
Das GSM Location Update wird in diesem Konzept nur dazu
benötigt, die GSM-Komponente des Endgerätes im GSM-Netz
einzubuchen und dadurch das Versenden von Short Messages zu
ermöglichen.
Nachfolgend werden die einzelnen Quittierungmöglichkeiten
näher vorgestellt. Eine Umstellung von manueller auf
automatische Quittierung kann dabei am Endgerät einstellbar
sein.
Der folgende Abschnitt beschreibt die Prozedur zur
Quittierung eines Funkrufes über den Short Message Service.
Die Prozedur kann sinngemäß von den beschriebenen Konzepten
angewendet werden. Die Quittierungsfunktion wird in erster
Linie dazu verwendet, dem System anzuzeigen, daß ein Funkruf
erfolgreich übertragen und vom Teilnehmer empfangen worden
ist und somit keine erneute Funkrufaussendung notwendig ist
(Acknowledge). In einer weitergehenden Stufe kann vom
Teilnehmer Nutzinformation (vordefinierte oder freidefinierte
Antworten auf den Funkruf) mit der Quittierung in einer Short
Message versendet werden (extended-Acknowledge).
Zur Quittierung eines empfangenen Funkrufes können spezielle
Short Messages vom Endgerät 3 abgeschickt werden. Dafür ist
zuvor ein Einbuchen in das GSM-Netz notwendig. Das Endgerät
sendet eine Short Message zum Short Message Service Center
10. Das Service Center 12 erkennt eine Short Message, die
einen Funkruf quittieren soll. Bestimmte Parameter und evtl.
der Text der Short Message, die einen Funkruf identifizieren,
werden vom Service Center 12 ermittelt/extrahiert und
entsprechende Informationen an das Funkrufnetz 1 übermittelt,
beispielsweise, wenn das Service Center 12 aufgrund der
Einträge in der Statusdatenbank erkennt, daß ein Funkruf
quittiert worden ist. Der Eintrag in der Statusdatenbank wie
auch die Short Message im SC kann anschließend gelöscht
werden.
Bei Empfang eines Funkrufes erfolgt automatisch die
Quittierung des Funkrufes (falls GSM-Funkabdeckung vorliegt).
Der Pager schaltet über die interne Schnittstelle das
Mobilfunkteil ein und es erfolgt eine automatische
Quittierung über GSM nach dem Einbuchen in das GSM-Netz.
Bei manueller Quittierung schaltet der Pager das
Mobilfunkteil bei Empfang einer Nachricht ein. Dann erfolgt
die Quittierung manuell durch Drücken eines
Quittierungsknopfes.
Vorteil: sehr hohe Stand-by Zeiten des Empfängers durch
geringen Energieverbrauch des Mobilfunkteiles.
Die Logik des Endgerätes 3 erzeugt nach dem Empfang eines
Funkrufes eine Short Message, die alle Daten enthält, die zur
Quittierung des Funkrufes benötigt werden. Dazu können im
Funkruf enthaltene Daten (z. B. laufende Nummer der
Nachricht), Systemparameter (z. B. Empfangsdatum und Uhrzeit)
sowie Daten der SIM-Karte benutzt werden. Informationen zur
MSISDN des Teilnehmers, die Destination Address und die
Service Center Address müssen vorliegen.
Damit ist eine "reine" Quittierung d. h. die Meldung an das
Funkrufnetz, das ein bestimmter Funkruf übertragen und
empfangen worden ist, möglich.
Neben der reinen Quittierung "Funkruf empfangen" gibt es die
Möglichkeit, durch Übergabe von vordefinierten (im Funkruf
enthaltenen) Antworten oder selbst definierte Texte in die zu
bildende Short Message zusätzliche Nutzdaten zum Gateway zu
übertragen. Diese Nutzdaten können durch die
Quittierungsprozedur vom Gateway 20 zum PNC 7 übertragen
werden.
- - Die Umstellung von manueller auf automatische Quittierung ist am Endgerät einstellbar.
- - Der Teilnehmer kann die Quittierungsfunktion für Funkrufe im Funkrufsystem aktiv oder passiv schalten.
- - Eine Nicht-Quittierung einer Nachricht in einem vordefinierten Zeitraum hat eine Rufwiederholung zur Folge.
- - Eine Nicht-Quittierung einer Nachricht in einem vordefinierten Zeitraum oder nach mehrmaliger Rufwiederholung hat z. B. eine bundesweite Rufaussendung zur Folge. Erfolgt dann immer noch keine Quittierung, könnte eine entsprechende Information an einen Ausweich-Pager/SMS- Empfänger oder Fax-Nummer abgesetzt werden.
- - Eine manuelle Quittierung über jedes MFV-Telefon ist durch Eingabe eines Quittierungscodes möglich
- - eine Quittierungsbestätigung kann in einer entsprechenden Software integriert werden.
- - Eine Quittierungbestätigung kann über einen Auskunftsservice (z. B. Sprachserver) abgefragt werden.
Die manuelle Quittierung kann gemäß Fig. 7 im einfachsten
Fall auch direkt über das GSM-Endgerät oder jedes beliebige
MFV fähige Telefon 18 erfolgen. Eine Ortsbestimmung bei der
"Economy"-Lösung ist nicht praktikabel, da GSM-Endgerät und
Pager physikalisch getrennte Geräte sind. Der Pager wird in
seinen normalen Funkrufzonen betrieben bzw. der Ruf wird nur
in diesen Zonen ausgesendet.
Für eine Quittierung über MFV-fähige Telefone kann entweder
der Code aus dem PNC 7 bei Anwahl einer speziellen
Anwahlnummer herausgefiltert werden, oder es muß ein weiterer
Zugang 19 zum SMSC 10 geschaffen werden und dort die
Quittierungsmeldung identifiziert und ausgewertet werden.
Unabhängig von der verwendeten Methode ergibt sich folgende
prinzipielle Vorgehensweise:
Wird ein Funkruf ausgesendet, so kann der Empfänger der Nachricht direkt über sein GSM-Endgerät bzw. über jedes MFV fähige Telefon 18 die Quittierung durchführen. Er hat einen persönlichen Quittierungscode und bekommt z. B. bei Numerik- und Text-Rufen über die Rufnummerierungsfunktion die Nummer des Funkrufes, der quittiert werden muß mitgeteilt. Dabei sind auch Parameterübergaben möglich, z. B. Ja: 007; Nein: 4711..
Wird ein Funkruf ausgesendet, so kann der Empfänger der Nachricht direkt über sein GSM-Endgerät bzw. über jedes MFV fähige Telefon 18 die Quittierung durchführen. Er hat einen persönlichen Quittierungscode und bekommt z. B. bei Numerik- und Text-Rufen über die Rufnummerierungsfunktion die Nummer des Funkrufes, der quittiert werden muß mitgeteilt. Dabei sind auch Parameterübergaben möglich, z. B. Ja: 007; Nein: 4711..
Der Quittierungscode kann als Beispiel folgendermaßen
aufgebaut sein:
Zugangsnummer zur Eingabe des Quittierungscodes: 016x
Funkrufnummer des Empfängers: 1234567
Nr. des zu quittierenden Rufs: 2
Quittierungscode: 007 (für Ja)
Vollständiger Quittierungscode: 016x 1234567 2 007
Zugangsnummer zur Eingabe des Quittierungscodes: 016x
Funkrufnummer des Empfängers: 1234567
Nr. des zu quittierenden Rufs: 2
Quittierungscode: 007 (für Ja)
Vollständiger Quittierungscode: 016x 1234567 2 007
Neben der reinen Quittierung "Funkruf empfangen" gibt es die
Möglichkeit, durch Parameterübergabe in GSM auf die Funkrufe
abgestufte Antworten abzusetzen, z. B. Ja, Nein, Ich rufe
zurück etc. Diese vordefinierten - aber auch vom Teilnehmer
selbst definierbare - Antworten können ausgewählt und mit dem
Quittierungssignal zurückgesendet werden.
Die möglichen Endgerätekonfigurationen zur Nutzung des
erfindungsgemäßen Verfahrens sollen nachfolgend anhand Fig.
6 näher beschrieben werden.
Ein Endgerät 3 besteht aus den Komponenten Funkruf-Modul 25
GSM-Modul 26 und Controller 27. Es kann ein externer Schalter
28 vorgesehen sein, über welchen der Benutzer das GSM-Modul
abschalten kann, um Batteriekapazität zu sparen.
Das Endgerät verfügt vorzugsweise über ein Anzeigedisplay und
zusätzliche Bedienknöpfe (nicht dargestellt). Die
Stromversorgung erfolgt über Batterien oder Akkus.
Das Funkruf-Modul 15 enthält alle Funktionalitäten eines
bekannten Funkrufempfängers. Diese sind eventuell um weitere
Funktionalitäten erweitert:
- - Vom Controller 27 gesteuert kann das Funkruf-Modul, zwischen den Zuständen Locking-Mode und Non-Locking-Mode wechseln.
- - Er informiert den Controller 27 über den Eingang einer Paging-Nachricht, damit die Nachricht bestätigt werden kann.
- - Er informiert den Controller 27 über den Serviceverlust auf der aktuellen Paging-Frequenz
- - Befindet sich das Funkruf-Modul 25 im Zustand Locking-Mode und die Funkversorgung für die aktuelle Paging-Frequenz ist nicht mehr ausreichend, um Paging-Nachrichten zu empfangen, so werden alle Funkruf-Frequenzen gescannt. Die Liste derjenigen Frequenzen, für die a ausreichend Funkversorgung existiert, wird dem Controller übermittelt.
- - Auf Anforderung muß dem Controller 27 die Subsequence Mask (SM) übertragen werden.
- - Eine Änderung der SM, z. B. über die Funkruf- Luftschnittstelle, muß dem Controller mitgeteilt werden.
Das GSM-Modul 26 besteht aus dem Mobile Equipment und dem SIM
(Subscriber Identity Module). Im GSM-Modul sind zumindest die
Funktionalitäten implementiert, die zum Quittierungsbetrieb
benötigt werden. Externe Baugruppen, wie Tastatur, Display,
Mikrofon und Lautsprecher können entfallen. Durch den
externen Schalter 28 erhält das GSM-Modul ein- bzw.
ausgeschaltet werden. Vom Controller 27 kann das GSM-Modul
aktiviert bzw. deaktiviert werden. Ein ausgeschaltetes GSM-
Modul kann vom Controller 27 solange nicht aktiviert werden,
bis es über den Schalter 28 wieder eingeschaltet wird.
Die SIM im GSM-Modul ist eine Standard SIM nach GSM 11.11.
Zum Betrieb des GSM-Modul muß die PIN auf der SIM deaktiviert
sein. Aus Sicht eines GSM Netzes verhält sich ein aktiviertes
GSM-Modul 26 wie ein GSM-Endgerät:
- - Die Aktivierung des GSM-Moduls 26 entspricht dem Einschalten eines GSM-Telefons durch den Teilnehmer. Hierbei wird sich das GSM-Modul in ein verfügbares GSM-Netz einbuchen.
- - Ein aktiviertes GSM-Modul kann auf Anforderung des Controllers 27 eine GSM-Short-Message (SMS-MO) an das vom Controller vorgegebene PNC übertragen.
- - Bei der Deaktivierung des GSM-Moduls erfolgt ggf. eine Abmeldung im GSM-Netz durch IMSI-Detach.
Das GSM-Modul informiert den Controller 27 über den Zustand
seines Mobility Management (mm) Sublayers, sowie über Erfolg
oder Mißerfolg einer gesendeten SMS.
Der Controller 27 verbindet Funkruf-Modul 25 und GSM-Modul 26
des Endgerätes 3 und steuert Aktivierung, Versenden von
Kurznachrichten und Deaktivierung des GSM-Moduls 26. Durch
das Fukruf-Modul 25 angestoßen, führt der Controller 27 zwei
Prozeduren aus, die Paging-Area-Update Prozedur und die
Acknowledge Prozedur.
Der Controller 27 kann als selbstständige Baugruppe oder als
Prozeß im Steuerrechner implementiert sein.
Mit der Paging-Area-Update Prozedur sorgt der Controller 27
dafür, daß das PNC in der Lage ist nach dem Verlust der alten
Paging-Area dem Endgerät wieder Nachrichten zu senden. Ist
das Funkruf-Modul 25 im Locking-Mode und ist die
Funkversorgung auf die gelockte Paging-Area nicht mehr
gegeben, so wird der Controller 27 hierüber informiert und
startet die Paging-Area-Update Prozedur.
Im ersten Schritt scannt das Funkruf-Modul die verfügbaren
Funkruf-Frequenzen Das Ergebnis wird an den Controller
übertragen, der dann einen der folgenden Mechanismen
durchführt:
- 1. Die Operator ID (OPID) einer oder mehrerer Paging-Areas
ist identisch mit der Heimat OPID (OPIDhome) oder mit der
zuletzt genutzten OPID:
Der Controller 27 wählt für diese OPID eine Paging Area aus. Die Auswahl erfolgen mit gleich verteilten Wahrscheinlichkeitsfunktion.
Der Controller 27 aktiviert das GSM-Modul 26 und überträgt die ausgewählte Paging-Area (OPID, PA) mit einer GSM-SMS an das PNC. Nach erfolgreicher Übertragung wird das Funkruf- Modul 25 in den Locking-State gebracht. - 2. 2)a) Es werden weder eine Paging Area der zuletzt genutzten,
noch der Heimat OPID gefunden:
Das Funkruf-Modul 25 wird in den Zustand Non-Locking-State gebracht, wodurch auf alle verfügbaren Frequenzen Paging- Nachrichten erwartet werden. - 3. Das GSM-Modul 26 wird aktiviert und über eine GSM-SMS wird dem PNC die Liste der verfügbaren OPIDs und Paging Areas übermittelt. Aus dieser Liste kann das PNC einen zum Funkruf- Roaming geeigneten Netzbetreiber auswählen und hierüber Nachrichten übermitteln.
- 4. Solange das Endgerät 3 im Non-Locking-State ist, werden kontinuierlich die verfügbaren OPIDs und Paging Areas ermittelt. Unterscheidet sich die hierbei ermittelte Liste von der zuletzt übertragenen, so wird, wenn OPIDhome nicht zur Verfügung steht, 2b) ausgeführt, ansonsten 1). Es ist evtl. eine Wartezeit zwischen zwei Übertragungen nach 2b) zu definieren. Nach der Übertragung der Kurznachricht wird das GSM-Modul 26 deaktiviert.
Ist der externe Schalter 28 des Endgerätes 3 auf AUS, findet
keine Aktivierung des GSM-Moduls 26 statt. Die Übertragung
von Informationen an das PNC gilt als gescheitert und wird
bis zum Einschalten ausgesetzt.
Die Aktivierung des GSM-Teils 26 sowie die Übertragung einer
SMS sollte bevorzugt in der Zeit erfolgen, in denen der
Funkruf-Pager keine Nachrichten erwartet. Dies könnte durch
Auswertung der Subsequence Mask (SM) erfolgen.
Scheitert die Übertragung der Parameter an das PNC, so
deaktiviert der Controller 27 den GSM-Modul 26 und versucht
einen erneuten Paging-Area-Update Versuch nach einer noch zu
definierenden Zeit. Das Funkruf-Modul wird in den Non-
Locking-State gebracht. Mit zunehmender Anzahl von
erfolglosen Paging-Area-Update Versuchen wird die Wartezeit
größer. Die Anzahl der Versuche ist unbegrenzt.
Das Ausschalten des GSM-Moduls 26 könnte dem PNC durch ein
Paging-Area Detach mitgeteilt werden. Dabei wird das GSM-
Modul 26 vor dem Ausschalten aktiviert, eine SMS mit zu
definierendem Inhalt gesendet und das GSM-Modul 26
anschließend deaktiviert. Das Funkruf-Modul 25 wird in den
Non-Locking-State gebracht. Scheitert die Übertragung wird
kein weiterer Versuch unternommen.
Der Controller 27 startet eine Acknowledge-Prozedur, sobald
das Funkruf-Modul 25 den Eingang einer Paging-Nachricht
anzeigt. Zunächst wird dem Teilnehmer der Eingang der
Nachricht angezeigt und die Möglichkeit gegeben eine manuelle
Bestätigung auszuwählen (Manuelles Acknowledge). Danach
aktiviert der Controller 27 das GSM-Modul 26, und überträgt
mit je einer Kurznachricht die Bestätigung für alle noch
nicht bestätigten Funkruf-Nachrichten, in der Reihenfolge des
Eingangs, an das Paging-Network-Center (PNC) Neben den in der
Software des Endgerätes vordefinierten Antworten, können
diese durch evtl., mit der Paging Nachricht empfangenen
Antworten erweitert werden. Erfolgt die manuelle Bestätigung
nicht innerhalb einer definierten Zeit, so erfolgt eine
automatische Bestätigung. Wie bei der manuellen Bestätigung
wird dabei das GSM-Modul aktiviert und je eine Kurznachricht
als Bestätigung für alle noch nicht bestätigten Funkruf-
Nachrichten, in der Reihenfolge des Eingangs, an das Paging-
Network-Center (PNC) übertragen. Nach erfolgreicher
Übertragung aller Bestätigungen wird das GSM-Modul
deaktiviert. Die bei der Quittierung eines Funkrufs gesendete
Kurznachricht enthält neben der evtl. zu übertragenden
Antwort die Parameter RIC, Paging Area (OPID, PA) in der die
Nachricht empfangen wurde, Zeitstempel und
Quittierungsnummer.
Durch die Übertragung der Paging Area erfolgt mit der
Bestätigung ein Implizit-Paging-Area-Update. War die
Übertragung erfolgreich, so wird das Funkruf-Modul 25 auf die
hierbei übertragene OPID und PA gelocked.
Scheitert die Acknowledge-Prozedur (automatisch oder
manuell), so wird das GSM-Modul 26 deaktiviert. Nach einer
noch zu definierenden Zeit wird ein weiterer Acknowledge
Versuch durchgeführt. Die Wartezeit wird mit zunehmender
Anzahl von erfolglosen Versuchen größer. Die Anzahl der
Versuche wird begrenzt. Die erfolglose Vermittlung wegen
fehlender Funkversorgung wird dem Teilnehmer angezeigt, damit
dieser die Möglichkeit hat sich in den GSM-Versorgungsbereich
zu begeben. Ein erneuter Versuch die Quittung zu übertragen
kann evtl. durch einen Tastendruck vom Teilnehmer gestartet
werden. Die erfolgreiche Übermittlung oder das endgültige
Scheitern der Quittierung von Nachrichten wird dem Teilnehmer
angezeigt.
Da eine Standard-SIM genutzt wird, erfolgt die
Personalisierung wie bei jeder GSM-SIM. Hierbei wird jedoch
die PIN deaktiviert.
Die Personalisierung des Endgerätes 3 erfolgt wie für die
bekannten Pager durch den Hersteller oder Netzbetreiber.
Hierbei wird nicht nur RIC und SM, sondern auch die PNC-
Rufnummer (SMS-Service-Center Rufnummer) mitgeteilt. Die
Speicherung von RIC, SM und PNC-Rufnummer erfolgt im Endgerät
in einem nichtflüchtigen Speicher.
Hat der Teilnehmer sein GSM-Endgerät ausgeschaltet und steht
in GSM eine SMS Nachricht zur Übertragung an, so wird diese
auf seinen Pager umgeleitet.
International Roaming: Besteht ein international Roaming
Abkommen mit einem ausländischen GSM-Netzbetreiber, kann der
Dienst auch im Ausland genutzt werden, falls dort ein
entsprechendes Pagingsystem besteht.
Intelligentes Network IN Funktionalität für enhanced Call
Forwarding: Falls Mobilfunkteilnehmer nicht erreichbar sind
und eine wichtiges Telefongespräch dadurch nicht vermittelbar
ist, so erfolgt die Übertragung eines Funkrufs mit der
Aufforderung, das Mobilfunktelefon einzuschalten oder sich in
den Versorgungsbereich des Mobilfunknetzes zu begeben. Die
Call Forwarding Bedingungen können ursprungs- wie auch
zeitabhängig wählbar sein.
Call Forwarding für wichtige Nachrichten: Alarmierung durch
Funkruf wegen dringender Short Message, die nicht übertragen
werde kann. Die Call Forwarding Bedingungen können ursprungs
- wie auch zeitabhängig wählbar sein.
Claims (25)
1. Verfahren zur Erweiterung eines unidirektionalen
Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz,
wobei die Aussendung von Funkrufen an ein Endgerät über das
Funkrufnetz und eine Übermittlung von Quittierungssignalen
und/oder anderen Signalen und Mitteilungen vom Endgerät ein
Telekommunikationsnetzes erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Telekommunikationsnetz ein GSM-Mobilfunknetz (5) ist,
und die Übertragung von Signalen zwischen dem Endgerät (3)
und dem GSM-Mobilfunknetz (5) in Form einer Short Message
Nachricht (SMS) über einen Signalisierungskanal erfolgt, und
daß das Funkrufnetz über eine Schnittstelle (6) in Form einer
direkten Datenverbindung mit dem GSM-Mobilfunknetz (5)
verbunden ist, so daß ein direkter Datenaustausch zwischen
dem Funkrufnetz (1) und dem GSM-Mobilfunknetz (5) möglich
ist, und die an das GSM-Mobilfunknetz (5) übermittelten
Signale über die direkte Datenverbindung (6) an das
Funkrufnetz (1) weitergeleitet und dort verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnittstelle zwischen einem Short Message Service Center
SMSC (10) des GSM-Netzes (5) und einem Paging Network
Controller PNC (7) des Funkrufnetzes (1) vorgesehen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnittstelle zwischen einem Gateway-Rechner (20) des
GSM-Netzes (5) und einem Paging Network Controller PNC (7)
des Funkrufnetzes (1) vorgesehen ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß vom Paging Network Controller PNC (7)
über die Schnittstelle eine GSM Mobile Application Part (MAP)
Protokollprozedur im GSM-Netz (5) initiiert werden kann, um
den Aufenthaltsbereich des Endgerätes (3) innerhalb des GSM-
Netzes (5) zu bestimmen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß vom Paging Network Controller PNC (7)
über die Schnittstelle eine Location Update Prozedur im GSM-
Netz initiiert werden kann, um den Aufenthaltsbereich des
Endgerätes (3) innerhalb des GSM-Netzes (5) zu bestimmen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Aufenthaltsbereich des Endgerätes (3)
im GSM-Netz (5) einer entsprechenden GSM-Vermittlungsstelle
(8) zugeordnet wird und daraus eine entsprechende Funkrufzone
des Funkrufnetzes (1) ermittelt werden kann.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß vom Funkrufnetz (1) ständig eine
Funkrufzonen-Information ausgesendet, diese vom Endgerät (3)
empfangen und über den GSM-Rückkanal (6) an den Paging
Network Controller (7) zurückgesendet wird, um den
Aufenthaltsbereich des Endgerätes (3) innerhalb des
Funkrufnetzes (1) zu bestimmen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Funkrufsignal nur in der
entsprechenden Funkrufzone ausgesendet wird, in der das
Endgerät (3) zuletzt lokalisiert wurde.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die benötigten Datenbanken zur Zuordnung
von Teilnehmer- und Gerätekennungen, zur Ermittlung von
Ortsinformationen sowie zur Speicherung der
Statusinformationen von Funkrufen im Short Message Service
Center SMSC (10) des GSM-Netzes (5) eingerichtet sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die benötigten Datenbanken zur Zuordnung
von Teilnehmer- und Gerätekennungen, zur Ermittlung von
Ortsinformationen sowie zur Speicherung der
Statusinformationen von Funkrufen in einem Datenbankserver
eingerichtet sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die benötigten Datenbanken zur Zuordnung
von Teilnehmer- und Gerätekennungen, zur Ermittlung von
Ortsinformationen sowie zur Speicherung der
Statusinformationen von Funkrufen im Paging Network
Controller (7) eingerichtet sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß ein nicht quittierter Funkruf wiederholt
ausgesendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch
gekennzeichnet, daß ein nicht quittierter Funkruf in einer
vorher definierten Rufzone ausgesendet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß ein nicht quittierter Funkruf mehrmals in
einem sich ständig vergrößerten Rufradius ausgesendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Funkruf im gesamten Funkrufnetz
ausgesendet wird und beim Empfang im Endgerät (3) automatisch
eine Ortsbestimmung des Empfängers (Location Update Prozedur)
im GSM-Netz (5) auslöst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Funkruf in einem fremden, mit dem
eigenen Funkrufnetz (1) über Datenaustauschleitungen
wenigstens zeitweise verbundenen Funkrufnetz ausgesendet wird
und daß eine Übermittlung von Quittierungssignalen und/oder
anderen Signalen und Mitteilungen über Signalisierungskanäle
eines fremden Telekommunikationsnetzes erfolgt, welches sich
im Bereich des fremden Funkrufnetzes befindet, und daß die
Weiterleitung der Signale und Mitteilungen an das dem eigenen
Funkrufnetz zugeordnete GSM-Mobilfunknetz (5) erfolgt, von
welchem die übermittelten Signale über direkte
Datenverbindungen (6) an das eigene Funkrufnetz (1)
weitergeleitet und dort verarbeitet werden.
17. Einrichtung zur Erweiterung eines unidirektionalen
Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz,
wobei das Funkrufnetz für die Aussendung von Funkrufen an ein
Endgerät eingerichtet ist, und ein GSM-Mobilfunknetz
vorgesehen ist, über welches Quittierungssignale und/oder
andere Signale und Mitteilungen vom Endgerät übermittelt
werden,
gekennzeichnet durch
eine direkte Datenverbindung (6, 13, 17) zwischen einem Gateway
(20) des GSM-Mobilfunknetzes (5) und einer Vermittlungsstelle
(7) des Funkrufnetzes (1), über welche Datenverbindung
(6, 13, 17) Quittierungs- und Ortsinformationen übertragen
werden.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gateway (20) durch ein Short Message Service Center
(10) realisiert ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gateway (20) durch einen Gateway-Rechner realisiert
ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß im Gateway (20) eine Datenbank (12) zur
Speicherung und Verarbeitung von teilnehmerspezifischen und
funkrufspezifischen Daten eingerichtet ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Vermittlungsstelle (7) des
Funkrufnetzes eine Datenbank zur Speicherung und Verarbeitung
von teilnehmerspezifischen und funkrufspezifischen Daten
eingerichtet ist.
22. Endgerät zur Verwendung in einem unidirektionalen
Funkrufnetz, das zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz
erweitert ist, wobei die Aussendung von Funkrufen an das
Endgerät über das Funkrufnetz erfolgt, und eine Übermittlung
von Quittierungssignalen und/oder anderen Signalen und
Mitteilungen vom Endgerät über ein GSM-Mobilfunknetz erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Endgerät (3) für den Betrieb in beiden Netzen
vorbereitet ist und ein Funkruf-Modul (25) zum Empfang
herkömmlicher Funkrufsignale umfasst, ein zumindest SMS-
fähiges Mobilfunk-Modul (26), und eine Steuereinheit (27) zur
Verbindung des Funkruf-Moduls (25) mit dem Mobilfunk-Modul
(26) und zur Steuerung von Aktivierung, Deaktivierung der
Module (25, 26), zum Versenden von Quittierungs-Nachrichten
und Initiierung der Paging-Area-Update-Prozedur und/oder
Mobilfunk Location Update Prozedur.
23. Endgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die Personalisierung des Mobilfunk-Moduls (26) durch eine
Standard-SIM erfolgt.
24. Endgerät nach Anspruch 22 oder 23, dadurch
gekennzeichnet, daß es eine Schalteinrichtung (28) aufweist,
durch welche das Mobilfunk-Modul (26) manuell abgeschaltet
werden kann.
25. Endgerät nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß es ein vollwertiges Mobilfunkgerät
umfasst.
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DE19721127A Expired - Lifetime DE19721127C2 (de) | 1996-05-20 | 1997-05-20 | Verfahren zur Erweiterung eines unidirektionalen Funkrufnetzes zu einem quasi bidirektionalen Funkrufnetz und Einrichtung und Endgerät zur Durchführung des Verfahrens |
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