DE19933886A1

DE19933886A1 - Verfahren zur orts- und/oder entfernungsabhängigen Gebührenerhebung in Mobilfunknetzen

Info

Publication number: DE19933886A1
Application number: DE19933886A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dennert; Michael Diete; Annette Driller-Schuecker; Konrad Mertens; Wolf-Ulrich Mutert; Kai Schatton; Dirk Wesselmann
Original assignee: Deutsche Telekom AG; DeTeMobil Deutsche Telekom Mobilnet GmbH
Current assignee: Telekom Deutschland GmbH
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2001-01-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur orts- und/oder entfernungsabhängigen Vergebührung von Kommunikationsverbindungen von Teilnehmern eines Mobilfunknetzes. Dabei werden der Ursprung und/oder das Ziel der Kommunikationsverbindung mindestens einer bestimmten Ursprungs- und/oder Zielregion zugeordnet, und es erfolgt in Abhängigkeit der ermittelten Ursprungs- und/oder Zielregion eine Vergebührung der Kommunikationsverbindung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur orts- und/oder entfernungsabhängigen Gebührenerhebung in Mobilfunknetzen.

Bei der Betrachtung von Tarifen mit Lokalitätscharakter sind in Mobilfunknetzen grundsätzlich zwei Varianten zu unterscheiden:

- Zielabhängigkeit eines Gesprächs in Form einer teilnehmerindividuell zu vereinbarenden Zielrufnummer unabhängig vom Ursprung eines Gespräches. Dies sind Tarife, bei denen die Zielabhängigkeit eines Gespräches in Form einer teilnehmerindividuell zu vereinbarenden Zielrufnummer unabhängig vom Ursprung bewertet wird. Der Teilnehmer kann eine oder mehrere feste Rufnummern oder Ortsvorwahlen angeben, für die ein besonderer Tarif abgerechnet wird.
- Ursprungsabhängigkeit eines Gespräches in Erweiterung um die Entfernungs- bzw. Zielabhängigkeit. Gespräche, die aus einer beliebigen Region heraus geführt werden und ein Ziel innerhalb dieser Region haben, werden zu einem verbilligten Tarif abgerechnet. Für den günstigeren Tarif werden nur Gespräche ins Festnetz berücksichtigt. Ein Teilnehmer kann eine oder mehrere bestimmte, feste Regionen subskribieren. Alle abgehenden Gespräche aus einer solchen Region heraus werden dann zu einem verbilligten Tarif in Rechnung gestellt (Home Region).

Gespräche, die aus einer anderen Region heraus geführt wurden, werden nach einem anderen festgelegten (z. B. Normaltarif) abgerechnet.

Bisher bestand das Problem, in Mobilfunknetzen bei Verbindungen zwischen Mobilfunknetz und Festnetz eine entfernungsabhängige Gebührenerhebung zu realisieren, da die Entfernung zwischen Mobilfunkteilnehmer und Festnetzteilnehmer gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand bestimmt werden konnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur orts- und/oder entfernungsabhängigen Gebührenerhebung in Mobilfunknetzen vorzuschlagen, welches relativ einfach zu realisieren ist und eine gute Genauigkeit bei der Standortzuordnung liefert.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß während der Verbindung oder beim Verbindungsaufbau der Ursprung und/oder das Ziel der Kommunikationsverbindung mindestens einer bestimmten Ursprungs- und/oder Zielregion zugeordnet werden, und in Abhängigkeit der ermittelten Ursprungs- und/oder Zielregion eine Vergebührung der Kommunikationsverbindung erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß für die Zuordnung zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Identität der Funkzelle, die den Teilnehmer augenblicklich versorgt, auf eine oder mehrere durch Ortsnetzkennzahlen bestimmte Ortsnetzbereiche des Festnetzes erfolgt. Dadurch können Ursprung und Ziel einer Kommunikationsverbindung innerhalb des Mobilfunknetzes oder zwischen Mobilfunknetz und Festnetz anhand der bestimmten Ortsnetzkennzahlen ermittelt werden. Die Abrechnung erfolgt dann mit orts- und/oder entfernungsabhängigen Tarifen, wie sie aus dem Festnetz bekannt sind.

Damit ist der Vorteil verbunden, daß die Gesprächsgebühren - wie es im Festnetz erfolgt - anhand der ermittelten Ortsnetzkennzahlen des Ursprungs und Ziels ermittelt und abgerechnet werden können. Dabei ist es wesentlich, daß die Bestimmung und Bewertung des Tarifs online, d. h. bereits während der Verbindung bzw. beim Verbindungsaufbau erfolgt.

Dabei können mehrere Ortsnetzkennzahlen zu einer Zone zusammengefasst werden. Für die Zuordnung der Ortsnetzkennzahlen kann ferner zur Vereinfachung nur eine bestimmte Anzahl der führenden Ziffern verwendet werden.

Eine relativ einfach zu realisierende Variante sieht vor, daß die Funkzelle entsprechend der geographischen Koordinaten der zugeordneten Basisstation(en) den Ortsnetzkennzahlen und deren Ortsnetzbereichen zugeordnet werden. Dies hat den Vorteil, daß es ein sehr einfaches Verfahren ist, welches sich täglich für das gesamte Netz in kürzester Zeit durchführen läßt. Es ist jedoch möglich, daß der Antennenabstrahlpunkt je nach Zellgröße bis einige 10 Km vom entferntesten eigenen Versorgungspunkt entfernt liegt. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Mobilstation sich im zugeordneten Ortsnetzbereich tatsächlich aufhält, zumindest bei weit ausgedehnten Zellen, relativ gering.

In einer anderen Variante ist vorgesehen, daß der Versorgungsbereich des Mobilfunknetzes in eine Vielzahl von Flächenelementen aufgeteilt wird, wobei für jedes Flächenelement die dieses Flächenelement am Besten versorgende Funkzelle bestimmt wird. Dann wird/werden jeder zuvor bestimmten Funkzelle die Ortsnetzkennzahl(en) zugeordnet, in denen sie auf mindestens einem Flächenelement die beste Funkversorgung liefert.

Vorteilhaft ist, daß die möglichen Zellen, in die der Teilnehmer sich innerhalb des Ortsnetzbereiches einbuchen kann, mit hoher Sicherheit auch diesem Ortsbereich zugeordnet werden. Das Verfahren ist relativ aufwendig. Theoretisch muß für jeden Netzzustand eine Neuberechnung erfolgen. Es sind zusätzliche Prüfroutinen notwendig, die sicherstellen, daß alle in Betrieb befindlichen Netzelemente zugeordnet wurden. Das Verfahren ist abhängig von der Genauigkeit der Prädiktion. In Ausnahmefällen kann innerhalb des Ortsnetzbereiches ein Einbuchen der Mobilstation in eine nicht dem Bereich zugeordnete Zelle erfolgen.

Eine Abwandlung der oben beschriebenen zweiten Variante sieht vor, daß nur die Funkzellen einer Ortsnetzkennzahl zugeordnet werden, die eine bestimmte Prozentzahl ihrer Versorgungsfläche innerhalb des betrachteten Ortsnetzbereiches haben.

Zusätzlich zu den bereits aufgelisteten Vorteilen der "Best- Server" Zuordnung kann hier der für den Teilnehmer wirksame Bereich auf ein notwendiges Minimum reduziert werden. Die Unsicherheit des Einbuchens in eine nicht dem Ortsnetzbereich zugeordnete Zelle ist im Vergleich zur ersten "Best-Server"- Variante jedoch geringfügig höher.

Eine dritte Variante sieht vor, daß für jede Funkzelle der mögliche Versorgungsbereich bestimmt wird, und diese Versorgungsbereich einer oder mehreren Ortsnetzkennzahlen zugeordnet wird.

Zusätzlich zu den Vorteilen der "Best-Server" Zuordnung werden hier auch mögliche Netzelementausfälle mit einkalkuliert. Dieses Zuordnungsverfahren ist jedoch sehr aufwendig. Es kann eine extreme Vergrößerung des teilnehmerwirksamen Bereiches gegenüber dem eigentlichen tarifierten Ortsnetzbereich zur Folge haben.

In einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, daß für die Zuordnung zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Funkzelle in der sich der Teilnehmer augenblicklich aufhält auf eine oder mehrere durch Postleitzahlen bestimmte Regionen erfolgt.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß für die Zuordnung zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Funkzelle in der sich der Teilnehmer augenblicklich aufhält auf eine oder mehrere Gemeindebezirke und/oder Landkreise erfolgt.

Letztlich kann auch vorgesehen sein, daß für die Zuordnung des Aufenthaltsortes zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Funkzelle in der sich der Teilnehmer augenblicklich aufhält auf, eine oder mehrere zuvor definierte Regionen erfolgt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf mehrere Zeichnungen näher erläutert. Dabei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 Schematische Darstellung von Ortsnetzbereichen und Zellen eines Mobilfunknetzes;

Fig. 2 Schematische Darstellung von Ortsnetzbereichen und Zellen eines Mobilfunknetzes mit überlagertem Raster aus Flächenelementen.

Auf Grundlage einer Netz-Datenbank wird jede Funkzelle (Cell- IDentity) eines Mobilfunknetzes einer oder mehreren zuvor definierten Regionen zugeordnet. Diese Zuordnungstabelle wird dann an die weiterverarbeitenden Systeme IN/IV übergeben. Sich ergebende Änderungen (z. B. durch die Inbetriebnahme neuer Basisstationen) werden in regelmäßigen Abständen eingepflegt.

Definition der Ursprünge

Die Kombinationen aus MSC-, BSC-/DA- und Cell-ID werden auf ein frei zu definierendes, topographisches Raster abgebildet, das aus topographischen Punkten besteht. Ein topographischer Punkt wird auf genau einen Verzonungsursprung gemappt, wobei ein Ursprung mehrere topographische Punkte umfassen kann. Die kleinste Granularität würde wie folgt aussehen:

1 Cell-ID = 1 topographischer Punkt = 1 Ursprung

Zur Population können die in einer Netz-Datenbank bereitgestellten Daten genutzt werden, welche automatisch eingespielt werden können. Pro Funkzelle des Netzes wäre in der Topographie-Tabelle mindestens ein Eintrag notwendig. Unter der Annahme, daß pro Ursprung 5 Ortsnetzkennzahlen (ONKZ) den Nahbereich umfassen, müßten maximal 6 Einträge pro Ursprung erzeugt werden. Bei beispielsweise 5000 Ursprüngen müßten demzufolge 30.000 Einträge erzeugt werden. Weitere Zonen sind natürlich möglich und würden die Einträge pro Ursprung für jede ONKZ um eins erhöhen.

Ausgestaltung Ursprungszonen und Zielregionen Definition Ursprungszonen

Als Ursprungszone wird der Bereich bezeichnet, aus dem ein vom Mobilfunkteilnehmer initiiertes Gespräch (Mobile Originated Call) abgesetzt wird. Dabei werden vom Netzbetreiber mehrere mögliche Ursprungszonen definiert und der Teilnehmer wird einer dieser Zonen zugeordnet. Die Ursprungszonen-Varianten werden im folgenden kurz dargestellt.

Variante 1 Ortsnetzkennzahlen (ONKZ)

Die Fläche der Bundesrepublik Deutschland ist in 5200 Ortsnetzbereiche aufgeteilt. Durch Zusammenfassung auf maximal 4-stellige ONKZ (0222 . . . etc.) ergeben sich noch 620 Zonen. Diese Ortsnetzbereiche lassen sich sehr gut als Ursprungszonen verwenden. Vorteilhaft ist, daß die ONKZ dem Teilnehmer durch das Telekom-Festnetz bereits bekannt sind. Ferner werden die ONKZ (4-stellig) dem Mobilfunkteilnehmer bereits im Zusammenhang mit Lokal-Tarifen angeboten. Das benötigte Datenmaterial für die Zellzuordnung ist vorhanden.

Variante 2 Postleitzahlen (PLZ)

Analog zu den Ortsnetzbereichen gibt es eine Aufteilung der Fläche der Bundesrepublik Deutschland in Postleitzahlenbereiche durch die Deutsche Post AG. Die Festlegung von Ursprungszonen ist theoretisch möglich, bietet aber keine Vorteile gegenüber der ONKZ.

Variante 3 Gemeindegrenzen, politische Grenzen

Eine weitere mögliche Zonenausprägung orientiert sich an politischen Grenzen wie zum Beispiel Landes- oder Gemeindegrenzen. Auch hier handelt es sich aus technischer Sicht um geschlossenen Polygonzüge, denen die Zellen des Mobilfunknetzes wie bei der ONKZ oder der PLZ zugeordnet werden können, allerdings sind auch hier keine Vorteile gegenüber ONKZ erkennbar.

Variante 4 Regionen (frei definiert)

Unabhängig von den oben erwähnten, in der Bevölkerung bereits bekannten, Flächenaufteilungen ist auch eine eigenständige Aufteilung durch den Netzbetreiber denkbar. Hierbei ist allerdings ein erheblicher manueller Aufwand im Vorfeld bei der Definition und der Digitalisierung dieser Zonen notwendig.

Die technische Umsetzung der Zuordnung auf die Ursprungszonen ist unabhängig von der gewählten Variante.

Die Ortsnetzbereiche sind dem Teilnehmer bereits über die Tarifgestaltung der Telekom und über Lokal-Tarife geläufig. Die Verwendung von Ortsnetzbereichen und der zugeordneten ONKZ erscheint somit am transparentesten für den Teilnehmer.

Die Zuordnung der Zellen des Mobilfunknetzes zu den unterschiedlichen Ortsnetzbereichen kann nach mehreren unterschiedlichen Verfahren erfolgen. Das jeweilige Prinzip dieser Verfahren werden im folgenden anhand der Zeichnungsfiguren 1 und 2 erläutert.

Standort-Zuordnung (Location-Zuordnung)

Die Zellen 2, 4 des Mobilfunknetzes 1 in Fig. 1 werden entsprechend ihren Antennen-Koordinaten bzw. Koordinaten der Basisstationen 3, 5 in die einzelnen Ortsbereiche 6-8 aufgeteilt, bzw. den einzelnen Ortsbereichen 6-8 zugeordnet. Der Standort der Basisstation 3 der Zelle 2 wird z. B. dem Ortsnetz 6 mit der ONKZ = 0223 zugeordnet. Diese Zuordnung ist relativ genau und eindeutig, da der Grossteil der Fläche der Zelle 2 im Ortsnetz 6 liegt.

Die Zuordnung der Zelle 4 dagegen ist nicht so eindeutig. Die Basisstation 5 der Zelle 4 liegt zwar im Ortsnetz 7 mit der ONKZ = 0222 und wird daher diesem Ortsnetz zugeordnet, umfasst in ihrem Sendebereich jedoch auch das benachbarte Ortsnetz mit ONKZ = 0223.

Bestversorger-(Best-Server-)Zuordnung

Zunächst wird für das Gesamtnetz 1 in Fig. 2 eine Best-Server- Berechnung durchgeführt. Dabei wird die Gesamtfläche des Mobilfunknetzes 1 in ein geometrisches Raster von Flächenelementen aufgeteilt, und für jedes einzelne Flächenelement, z. B. 10, 11 bzw. 13, 14, die Zelle 9 bzw. 12 mit der höchsten Feldstärke im jeweiligen Flächenelement bestimmt. Anschließend erfolgt eine Verschneidung dieser Information mit den Ortsnetzinformationen. Hierdurch erhält z. B. die Zelle 9 alle Ortsnetzbereiche zugeordnet, in denen sie auf mindestens einem Rasterelement der Best-Server, d. h. der beste Versorger, ist. Im Beispiel ist dies der Ortsnetzbereich 6 mit der ONKZ = 0223. Die Zelle 12 ist auf den Flächenelementen. 13 und 14 der Bestversorger. Dies überschneidet sich mit allen drei dargestellten Ortsnetzbereichen 6-8, so daß dieser Zelle 9 alle drei Ortsnetzbereiche zugeordnet werden. Der für den Teilnehmer wirksame Versorgungsbereich kann so den eigentlichen Ortsnetzbereich um ein Vielfaches überschreiten, da alle Zellen, z. B. Zelle 9, die einen minimalen Versorgungsanteil innerhalb einer ONKZ haben, zugeordnet wurden.

Best-Server-Zuordnung (Prozentanteil)

Das Verfahren entspricht im wesentlichen der oben beschriebenen "Best-Server" Zuordnung. Zur Reduzierung der bei diesem Verfahren erwähnten Ausweitung des eigentlichen Ortsnetzbereiches werden nur die Zellen zugeordnet, die mindestens einen festgesetzten Prozentsatz, z. B. 5%, ihrer Versorgungsfläche innerhalb des betrachteten Ortsbereiches haben. Im Beispiel nach Fig. 2 müsste bei einem angenommenen Prozentsatz von 5% die Zelle 12 trotzdem allen drei Ortsnetzbereichen zugeordnet werden. Bei einem angenommenen Prozentsatz von 20% würde der Ortsnetzbereich 7, ONKZ = 0222, jedoch wegfallen.

All-Server-Zuordnung

Für jede einzelne Zelle des gesamten Mobilfunknetzes wird eine Berechnung des jeweiligen Versorgungsbereiches durchgeführt. In Fig. 1 wird vereinfacht die hexagonale Zellendarstellung als Versorgungsbereich angenommen. Das Ergebnis wird mit den Ortsnetzbereichen verschnitten und so die Zuordnung der Zellen zu Ortsnetzbereichen durchgeführt. Das heisst, die Zelle 4, deren Versorgungsbereich grösstenteils in den Ortsnetzbereich 7 fällt, wird auch diesem Ortsnetzbereich 7 zugeordnet. Ebenso wird diese Zelle dem Ortsnetzbereich 6 zugeordnet, da ein kleiner Teil ihres Versorgungsbereichs in Region 6 liegt. Im Gegensatz zu den beiden zuvor beschriebenen "Best-Server"- Varianten werden mit diesem Verfahren auch alle Netzzustandsveränderungen durch Zellausfall abgefangen. Der für den Teilnehmer wirksame Ortsnetzbereich überschreitet den eigentlich vordefinierten Bereich um ein Vielfaches da es bei diesem Verfahren auch zu einer Zuordnung von 20 bis 25 Km entfernt liegenden Stationen kommt.

Zeichnungslegende

1

Mobilfunknetz

2

Funkzelle

3

Basisstation

4

Funkzelle

5

Basisstation

6

Ortsnetzbereich "0223"

7

Ortsnetzbereich "0222"

8

Ortsnetzbereich "0224"

9

Funkzelle

10

Flächenelement

11

Flächenelement

12

Funkzelle

13

Flächenelement

14

Flächenelement

Claims

1. Verfahren zur orts- und/oder entfernungsabhängigen Vergebührung von Kommunikationsverbindungen von Teilnehmern eines Mobilfunknetzes, dadurch gekennzeichnet, daß während der Verbindung oder beim Verbindungsaufbau der Ursprung und/oder das Ziel der Kommunikationsverbindung mindestens einer bestimmten Ursprungs- und/oder Zielregion zugeordnet werden, und in Abhängigkeit der ermittelten Ursprungs- und/oder Zielregion eine Vergebührung der Kommunikationsverbindung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuordnung zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Identität der Funkzelle die den Teilnehmer augenblicklich versorgt auf eine oder mehrere durch Ortsnetzkennzahlen bestimmte Ortsnetzbereiche des Festnetzes erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ortsnetzkennzahlen zu einer Zone zusammengefasst werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Zuordnung der Ortsnetzkennzahlen nur eine bestimmte Anzahl der führenden Ziffern verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsbereich des Mobilfunknetzes in eine Vielzahl von Flächenelementen aufgeteilt wird, wobei für jedes Flächenelement die dieses Flächenelement am Besten versorgende Funkzelle bestimmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zuvor bestimmten Funkzelle die Ortsnetzkennzahl(en) zugeordnet wird/werden, in denen sie auf mindestens einem Flächenelement die beste Funkversorgung liefert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Funkzellen einer Ortsnetzkennzahl zugeordnet werden, die eine bestimmte Prozentzahl ihrer Versorgungsfläche innerhalb des betrachteten Ortsnetzbereiches haben.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkzelle entsprechend der geographischen Koordinaten der zugeordneten Basisstation(en) den Ortsnetzkennzahlen und deren Ortsnetzbereichen zugeordnet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Funkzelle der mögliche Versorgungsbereich bestimmt wird, und diese Versorgungsbereich einer oder mehreren Ortsnetzkennzahlen zugeordnet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuordnung zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Funkzelle in der sich der Teilnehmer augenblicklich aufhält auf eine oder mehrere durch Postleitzahlen bestimmte Regionen erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuordnung zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Funkzelle in der sich der Teilnehmer augenblicklich aufhält auf eine oder mehrere Gemeindebezirke und/oder Landkreise erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuordnung des Aufenthaltsortes zu einer bestimmten Region eine Abbildung der Funkzelle in der sich der Teilnehmer augenblicklich aufhält auf eine oder mehrere zuvor definierte Regionen erfolgt.