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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen von
Mobilitätsverwaltungseinstellungen
(MM-Einstellungen)
in einem Mobilkommunikationsnetzwerk, bspw. einem zellularen Mobilkommunikationsnetzwerk,
und insbesondere ein Verfahren zum Optimieren der MM-Einstellungen für eine Maschine-zu-Maschine-Anwendung
(M2M-Anwendung)
in einem Mobilkommunikationsnetzwerk. Die vorliegende Erfindung
betrifft ebenso eine entsprechende Mobilitätssteuerungseinheit, eine Kommunikationseinheit
und/oder ein entsprechendes System.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
den letzten Jahren wurde die Mobilkommunikation immer populärer. Neue
Entwicklungen in diesem Gebiet der Telekommunikation eröffnen eine stetig
steigende Anzahl neuer Anwendungsbereiche.
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Einer
dieser neuen Anwendungsbereiche ist eine M2M-Anwendung. M2M steht
für eine
Maschine-zu-Maschine- bzw. machine-to-machine-, eine Mobilgerät-zu-Maschine-
bzw. mobile-to-machine- und/oder
eine Maschine-zu-Mobilgerät-
bzw. machine-to-mobile-Kommunikation.
Das Ziel ist es, Steuerungsprozeduren, Überwachungsprozeduren, Parametereinstellungsprozeduren,
Transaktionsprozeduren und dergleichen mit Maschinen, wie bspw.
Verkaufsautomaten, Liften, Pumpen und Messgeräten und dergleichen über ein
Mobilkommunikationssystem zu ermöglichen.
Anders ausgedrückt
sind Kommunikationsverbindungen zwischen Systemen, Vorrichtungen
und Individuen aufzubauen. Dies kann bspw. über das Internet ausgeführt werden,
mit dem Mobilkommunikationsnetzwerke bereits Verbindungen aufbauen
können
und eine Datenübertragung ausführen können. Als
drahtlose Zugangsverfahren können
bspw. CSD (Circuit Switches Data bzw. leitungsvermittelte Daten),
HSCSD (High Speed Circuit Switched Data bzw. leitungsvermittelte
Hochgeschwindigkeitsdaten), GPRS (General Packet Radio Service bzw.
allgemeiner Paketfunkdienst), USSD (Unstructed Supplementary Services
Data bzw. unstrukturierte Ergänzende-Dienste-Daten) und
SMS (Short Message Service bzw. Kurznachrichtendienst) verwendet
werden, die einem Fachmann allgemein bekannt sind und für die eine
ausführliche
Beschreibung weggelassen ist. M2M-Anwendungen können bei unterschiedlichen
Typen von Trägervorrichtungen eingesetzt
werden, die bei mobilen oder stationären Plattformen platziert sind,
bspw. stationäre
Verkaufsautomaten oder mobile Vorrichtungen in Kraftfahrzeugen oder
dergleichen.
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Wenn
eine drahtlose Verbindung für
eine Kommunikationseinheit der M2M-Anwendung verwendet wird, wie
bspw. eine Mobilkommunikationsverbindung, wird die M2M-Kommunikationseinheit wie
jede andere allgemeine Mobilstation (Mobiltelefon) behandelt. Dies
bedeutet, dass alle Prozeduren, die zum Aufbau einer Verbindung
zwischen der M2M-Kommunikationseinheit
und dem Mobilkommunikationsnetzwerk auszuführen sind, wie üblich vorgenommen
werden, wie bspw. eine Anrufsteuerung, eine Mobilitätsverwaltung
bzw. ein Mobilitätsmanagement
(nachstehend als MM abgekürzt)
und dergleichen.
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Allgemein
vereinbarte Standards für
die MM, bspw. in einer GPRS-Umgebung, sind bspw. in 3GPP-(3rd Generation Partnership Project) Spezifikationen
TS 24.008 V3.9.0 (2001-9) und TS 23.060 V3.9.0 (2001-10) offenbart.
In diesen Spezifikationen sind unter anderem insbesondere eine MM-Verarbeitung
und die Einstellungen von MM-Zeitgebern (Bereitschaftszeitgeber,
Zeitgeber für
eine periodische Routingbereichsaktualisierung (RA-Aktualisierung), Mobilgeräterreichbarkeitszeitgeber)
in Mobilstationen und Netzwerksteuerungsknoten, wie bspw. einem
SGSN (serving GPRS support node bzw. GPRS-Dienstunterstützungsknoten) beschrieben, wie
sie üblicherweise
auszuführen
sind. Die Begriffe Reservezustand bzw. standby state, Bereitschaftszustand
bzw. ready state, periodische Ortsbereichsaktualisierung bzw. periodic
location area update, periodische RA Aktualisierung bzw. periodic
RA update, Ortsbereichsaktualisierung (LA-Aktualisierung bzw. location
area update), Zeitgeber für
periodische RA-Aktualisierung
bzw. periodic RA update timer, Zellenaktualisierung bzw. cell update,
Mobilgeräterreichbarkeitszeitgeber
bzw. mobile reachable timer, die für einen Fachmann allgemein
bekannt sind, sind bspw. in diesen genannten 3GPP-Spezifikationen
TS 24.008 V3.9.0 (2001-9) und TS 23.060 V3.9.0 (2001-10) definiert.
Ein spezifisches Beispiel einer MM-Prozedur ist, wie lange eine
Mobilstation in einer Bereitschaft-Betriebsart (2G GPRS) gehalten
wird und wie oft eine periodische Aktualisierung (bspw. eine periodische
Routingbereichsaktualisierung (RA-Aktualisierung) in GPRS) ausgeführt wird.
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Derzeit
werden MM-Zeitgeber auf der Grundlage eines durchschnittlichen Verhaltens
einer Mobilstation (MS) optimiert, d.h. einer MS-Mobilität (die bspw.
die Anzahl von RA-Aktualisierungen; die Anzahl von Zellenaktualisierungen;
eine Wahrscheinlichkeit, sich aus der Abdeckung bzw. dem Sendegebiet
zu bewegen, beeinflusst) und eines MS- Verkehrsmusters (das bspw. eine Wahrscheinlichkeit
beeinflusst, per Funk angerufen zu werden (paging)). Zusätzlich berücksichtigen
MM-Zeitgeber verschiedene andere Faktoren, wie bspw. eine RA-Größe (die bspw.
eine Anzahl von RA-Aktualisierungen und eine Funkanruflast bzw.
Paging-Last beeinflusst) und eine Abdeckungsqualität bzw. Sendegebietsqualität (die bspw.
eine Wahrscheinlichkeit beeinflusst, sich aus einem Sendegebiet
zu bewegen).
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Zum
besseren Verständnis
wird eine kurze Beschreibung einer derzeitigen Mobilitätsverwaltung in
unterschiedlichen Mobilkommunikationssystemen, bspw. in einer Mobilvermittlungsstation
bzw. mobile switching center (MSC), einem GPRS-Dienstunterstützungsknoten
der zweiten Generation (2G SGSN), einem 3G SGSN, und relevanter
Unterschiede hiervon gegeben. Diese sind jedoch einem Fachmann bekannt.
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Ein
2G SGSN verfolgt den Ort einer MS auf einer Zellenstufe in einer
Bereitschaftsbetriebsart und in einer RA-Stufe in einer Reservebetriebsart. Die
MS und das Netzwerk bleiben in der Bereitschaftsbetriebsart für die Dauer
des Bereitschaftszeitgebers nach der letzten Aufwärtsstreckenübertragung
bzw. Uplink-Übertragung.
Danach wechseln beide zu einer Reservebetriebsart, in der eine RA-Aktualisierung ausgeführt wird,
wenn sich ein RA ändert oder
ein Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung abläuft. Um zu verhindern, dass
eine sich schnell bewegende MS immer in der Bereitschaftsbetriebsart
verweilt (da sie immer eine Zellenaktualisierung vor einem Bereitschaftszählerablauf
ausführen),
kann der SGSN die MS zwingen, nach einer Routingbereichaktualisierungsprozedur
in Reserve (standby) zu gehen. Die Werte des Bereitschaftszeitgebers
und des Zeitgebers für
eine periodische RAU werden der MS in der Anschlußannahme-
oder RA-Aktualisierung-Annahmenachricht angezeigt (attach accept
oder RA Update accept-Nachricht).
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Ein
3G SGSN verfolgt den Ort einer MS bei einer Funknetzwerksteuerungsvorrichtungsstufe (RNC-Stufe)
in einer MM-Verbunden-Betriebsart bzw. MM-Connected-Betriebsart
und bei einer RA-Stufe in einer MM-Leerlaufbetriebsart bzw. MM-IDLE-Betriebsart.
Die RNC verfolgt den Benutzer bei einer Zellen- oder URA-Stufe (URA:
UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) Registration Area
bzw. UTRAN-Registrierungsbereich).
Die RNC weist einen Mobilitätsverwaltungsmechanismus (bisweilen
als Ortsverwaltung bezeichnet) auf, die sehr ähnlich zu dem MM-Mechanismus ist,
der vorstehend beschrieben ist, da er ebenso eine periodische Zellen-
oder URA-Aktualisierungsprozedur aufweist. Der anwendbare periodische
Zeitgeber (Wert) wird in dem Bereich (durch Rundfunk) gesendet.
Die MS und das Netzwerk verbleiben in der MM-Connected-Betriebsart,
bis diese explizit freigegeben wird. Eine entsprechende Freigabeanforderung
kann von der RNC (bspw. ausgelöst
durch einen Inaktivitätszeitgeber
oder ausgelöst
durch ein Erfassen der maximalen Anzahl von URA-Aktualisierungen
ohne Datenübertragung)
oder von dem SGSN (bspw. durch Zurückgehen der MS in einen MM-Idle-Zustand
nach Abschluss einer RA-Aktualisierungsprozedur)
initiiert werden. In der MM-Idle-Betriebsart
werden RA-Aktualisierungen ausgeführt, wenn sich der RA ändert oder
wenn der periodische RA-Aktualisierungszeitgeber
abläuft.
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Die
Werte des Bereitschaftszeitgebers und des Zeitgebers für eine periodische
RA-Aktualisierung werden der MS in der Anschlussannahme- oder RA-Aktualisierungsannahmenachricht
sowohl bei 2G als auch bei 3G angegeben. Es ist anzumerken, dass dieser
Bereitschaftszeitgeberwert ebenso in 3G-Protokollen (auf Grund der gewünschten
Interoperabilität mit
2G) gesendet wird, obwohl 3G einen Bereitschaftszustand nicht umfasst.
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Eine
MSC (2G oder 3G) verfolgt den Ort einer MS bei einer RNC- oder einer
Basisstationssteuerungsvorrichtungsstufe (BSC-Stufe) in einer MM-Connected-Betriebsart
(d.h. während
eines Anrufs) und bei einer LA-Stufe in einer MM-Idle-Betriebsart. Die
MS und das Netzwerk verbleiben in der MM-Connected-Betriebsart, bis diese explizit
freigegeben ist. Die Freigabeanforderung kann von der RNC (bspw.
auf Grund eines Abdeckungsverlustes bzw. Sendegebietsverlusts während des
Anrufs) oder von der MSC (bspw. auf Grund eines Endes des Anrufs)
initiiert werden. In der MM-Idle-Betriebsart werden Ortsaktualisierungen
ausgeführt,
wenn sich der LA ändert
oder ein Zeitgeber für
eine periodische Ortsaktualisierung abläuft. Der Wert des Zeitgebers für eine periodische
Ortsaktualisierung wird derzeit der MS durch die Rundfunkinformation
angegeben (somit verwenden alle MS in dem gleichen Ortsbereich den
gleichen Wert).
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Wenn
jedoch eine große
Anzahl von zusätzlichen
Kommunikationseinheiten für
M2M-Anwendungen in die vorhandenen Mobilkommunikationsnetzwerkstrukturen
eingefügt
werden, hat dies eine Vergrößerung der
Signalisierungslast für
die Netzwerke zur Folge.
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In
der Druckschrift WO 00 38469 A sind ein Gerät sowie ein Verfahren zur Bereitstellung
von Funkrufnachrichten bzw. Page-Nachrichten für mobile Funkgeräte auf der
Grundlage der Mobilitätsraten der
mobilen Funkgeräte
beschrieben. Für
mobile Funkgeräte,
die relativ stationär
sind, werden Funkrufnachrichten zu einer Zelle gesendet, in der
sich das mobile Funkgerät
befindet, während
Funkgeräte, die
zunehmend mobil sind, zugehörige
Funkrufnachrichten auf einer Lokalbereichsgrundlage empfangen. Das
mobile Funkgerät
führt lediglich
Ortsaktualisierungen aus, wenn die Situation für ein derartiges Handeln optimiert
ist, in Abhängigkeit
von der Mobilität
des Funkgeräts,
der Einführung
einer neuen Zelle, der Einführung
eines neuen Ortsbereichs, des Ablaufs einer vorbestimmten Zeitgrenze
und des Zustands eines Neuer-Zellenort-Kennzeichens
bzw. -Flags. Eine Funktion ist für
eine Ortsaktualisierung entweder auf einer ortbedingten Grundlage
oder einer Zellengrundlage entsprechend jedem der vorstehend genannten
Faktoren definiert, um die Belastung einer Ortsbereichsaktualisierung
und ein unerwünschtes
Funkrufrundsenden zu optimieren.
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In
der Druckschrift WO 99 52306 A ist ein Verfahren bei einer paketvermittelten
Datenübertragung
zwischen einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und einem Paketnetzwerk
beschrieben, wobei eine Datenübertragung
zwischen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und dem Paketnetzwerk mit
zumindest einer Paketvermittlungssteuerungsvorrichtung (SGSN) gesteuert
wird. Eine Gruppe von Verbindungszuständen ist in dem Verfahren definiert, wobei
von diesen Verbindungszuständen
einer zu einer vorgegeben Zeit ausgewählt wird und der ausgewählte Verbindungszustand
bei der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und bei der Paketvermittlungssteuerungsvorrichtung
eingestellt wird. Zusätzlich
sind die Verbindungszustände
in dem Verfahren definiert als: ein Bereitschaftszustand, bei dem
Pakete in einer aktivierten Datenübertragungsverbindung übertragbar
sind, ein Reservezustand bzw. Standby-Zustand, bei dem auf zu übertragende
und zu empfangende Datenübertragungsverbindungspakete
gewartet wird, und ein Leerlaufzustand, bei dem die Datenübertragungsverbindung
deaktiviert ist. Als ein Verbindungszustand ist ebenso ein erweiterter Bereitschaftszustand
definiert, wobei ein Übergang hierzu
von dem Bereitschaftszustand ausgeführt wird und bei dem auf zu übertragende
oder zu empfangende Datenübertragungsverbindungspakete
gewartet wird.
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In "Location management
strategies for mobile cellular networks of 3rd generation" von D. Plassmann,
Vehicular Techn. Conf., 1994, IEEE 44th Stockholm,
Schweden, 8–10
Juni 1994, New York, NY, USA, IEEE, 8. Juni 1994, Seiten 649–653, XP010123353,
ISBN: 0-7803-1927-3, sind mehrere Ortsverwaltungsstrategien beschrieben,
die in zellularen Netzwerken anwendbar sind. Analytische Modellansätze für eine Signalisierungskostenminimierung
werden diskutiert. Ergebnisse einer GSM-basierenden Fallstudie werden
angegeben, die bei zellularen Funksystemen der dritten Generation,
wie beispielsweise MBS und UMTS, anwendbar sind. Ein dynamische
Hybridstrategie wird für
ein öffentliches MBS
vorgeschlagen.
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KURZZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren
zum Einstellen der Mobilitätsverwaltung
in einem Mobilkommunikationsnetzwerk bereitzustellen sowie ein entsprechendes System
und/oder Einheiten bereitzustellen, die die Mobilitätsverwaltungseinstellung
in dem Mobilkommunikationsnetzwerk verbessern.
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Diese
Aufgabe wird bspw. durch ein Verfahren zum Einstellen einer Mobilitätsverwaltung
gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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Des
Weiteren wird diese Aufgabe bspw. durch eine Mobilitätssteuerungseinheit
gemäß Patentanspruch
15 gelöst.
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Zusätzlich wird
diese Aufgabe bspw. durch eine Kommunikationseinheit gemäß Patentanspruch 29
gelöst.
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Des
Weiteren wird diese Aufgabe bspw. durch ein Mobilitätsverwaltungseinstellungssystem gemäß Patentanspruch
34 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die
Mobilitätsinformationen,
die auf die Kommunikationseinheit bezogen sind, können ein
spezifisches Informationselement umfassen, das einen periodischen
Aktualisierungszeitgeberwert und/oder einen vordefinierten Mobilitätsverwaltungsparameter für Mobilitätsverwaltungselemente
der Kommunikationseinheit und/oder der Mobilitätssteuerungseinheit angibt,
wobei der periodische Aktualisierungszeitgeberwert und/oder der
vordefinierte Mobilitätsverwaltungsparameter
in dem Auswertungsschritt erfasst werden/wird.
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Des
Weiteren können
die Mobilitätsinformationen,
die die Kommunikationseinheit betreffen, vorherige Ortsinformationen
und derzeitige Ortsinformationen der Kommunikationseinheit umfassen,
wobei vorherige Ortsinformationen und derzeitige Ortsinformationen
in dem Auswertungsschritt verglichen werden, um zu bestimmen, ob
sie gleich sind.
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Bei
der Einstellung können
die Zeitgeberelemente (oder Mobilitätsverwaltungselemente) der Kommunikationseinheit
und/oder der Mobilitätssteuerungseinheit
auf vordefinierte geänderte
periodische Aktualisierungszeitgeberwerte und/oder vorbestimmte
geänderte
Mobilitätsverwaltungsparameter gesetzt
werden.
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Des
Weiteren kann eine Funktion des Mobilkommunikationsnetzwerkes, die
verwendet wird, um eine Modifikation eines Betriebszustands der
Kommunikationseinheit zu erzwingen, während der MM-Einstellung deaktiviert
werden.
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Die
Kommunikationseinheit kann in einer stationären Vorrichtung eingesetzt
werden, die für eine
M2M-Anwendung verwendet wird, wie bspw. ein Verkaufsautomat. Dies
bedeutet, dass die Kommunikationseinheit eine "unbewegliche Mobilstation" darstellt.
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Die
Mobilitätssteuerungseinheit
kann in einer Kernnetzwerksteuerungseinheit des Mobilkommunikationsnetzwerks
integriert sein. Die vorliegende Erfindung kann bei unterschiedlichen
Typen von Mobilkommunikationsnetzwerken eingesetzt werden, wie bspw.
leitungsvermittelten oder paketvermittelten Netzwerken, 2.- oder 3.-Generation-Kommunikationsnetzwerken
(GSM, UMTS) und dergleichen. Somit kann die Kernnetzwerksteuerungseinheit
bspw. eine mobile Vermittlungsstation (MSC) oder ein SGSN sein.
Es können
jedoch auch andere Netzwerksteuerungselemente, die die MM steuern,
eingesetzt werden.
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Die
Zeitgeberelemente (oder Mobilitätsverwaltungselemente)
können
Zeitgeberelemente der Kommunikationseinheit und der Mobilitätssteuerungseinheit
sein, bspw.
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Bereitschaftszeitgeber,
Zeitgeber für
eine periodische Routingbereichsaktualisierung (routing area update
bzw. RAU) oder ein Zeitgeber für
eine periodische LU der Kommunikationseinheit und/oder der Mobilitätssteuerungseinheit
(bspw. der Kernnetzwerksteuerungseinheit).
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Die
Mobilitätsinformationen,
die die Kommunikationseinheit betreffen, können von der Kommunikationseinheit
bereitgestellt werden. Des Weiteren können die Mobilitätsinformationen,
die die Kommunikationseinheit betreffen, von einer Kernnetzwerksteuerungseinheit
des Mobilkommunikationsnetzwerks bereitgestellt werden.
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Die
Mobilitätsinformationen
können
eine Anforderung zum Setzen zumindest eines Zeitgeberelements (oder
Mobilitätsverwaltungselements)
auf einen maximalen Wert oder eine Anforderung zur Deaktivierung
zumindest eines Mobilitätsverwaltungselements
umfassen. Dementsprechend können die
Zeitgeberelemente (oder Mobilitätsverwaltungselemente)
auf maximal setzbare Werte gesetzt werden und/oder können deaktiviert
werden. Alternativ hierzu können
die Zeitgeberelemente (oder Mobilitätsverwaltungselemente) auf
Werte gesetzt werden, die um einen vorbestimmten Betrag im Vergleich
zu den zuvor gesetzten Werten erhöht bzw. inkrementiert werden.
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Durch
Verwenden der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Mobilkommunikationssystemeinstellungen
in Bezug auf Parameter, wie bspw. eine Ortsgenauigkeitsstufe, Zeitgeberschwellenwerte
und dergleichen, die für
eine MM verwendet werden, zu optimieren. Anders ausgedrückt ist
es möglich,
auf vorteilhafte Weise eine Signalisierungslast in Bezug auf die
MM-Verwaltung in Mobilkommunikationsnetzwerken im Vergleich mit
der herkömmlichen
MM-Verarbeitung zu verringern. Insbesondere in Fällen, bei denen eine M2M-Kommunikationseinheit
bspw. eine stationäre
Vorrichtung ist, ist es möglich,
eine MM-Signalisierung deutlich bspw. mittels eines Einstellens des
Bereitschaftszeitgebers und des Zeitgebers für eine periodische Routingbereichsaktualisierung
der Kommunikationseinheit sowie des Bereitschaftszeitgebers in der
Kernnetzwerksteuerungseinheit auf vordefinierte geänderte Werte,
bspw. auf maximale Werte, zu verringern. Die Einstellung wird vorzugsweise
durch eine Mobilitätssteuerungseinheit,
die bspw. in einer Kernnetzwerksteuerungseinheit integriert ist,
initiiert, die angepasst ist, eine Mobilitätsinformation, die die zu steuernde
M2M-Kommunikationseinheit betrifft, zu identifizieren. Wenn dieses
spezifische Mobilitätsinformationselement
identifiziert ist, wird die verbesserte MM-Einstellungsverarbeitung ausgeführt, nach
der periodische Aktualisierungen so selten wie möglich ausgeführt werden,
wobei bspw. in einem 2G-GPRS-System die Kommunikationseinheit für eine lange
Zeit in dem Bereitschaftszustand gehalten wird. Wenn die M2M-Kommunikationseinheit,
die in der Bereitschaftsbetriebsart gehalten wird, eine stationäre Vorrichtung
ist, ergibt sich keine Vergrößerung der
Signalisierungslast durch Zellenaktualisierungsanforderungen. Eine
Signalisierungslast auf Grund eines Funkrufs bzw. von Paging (wenn
die Kommunikationseinheit erreicht werden soll) wird jedoch deutlich
verringert. Da die Kommunikationseinheit für eine lange Zeit in dem Bereitschaftszustand gehalten
wird, wird das Erfordernis für
einen Funkanruf (paging) verringert. Des Weiteren wird, da ebenso bspw.
der Zeitgeber für
eine periodische Routingbereichsaktualisierung auf den maximalen
Wert gesetzt wird und die lange Dauer des Bereitschaftszeitgebers
periodische RA-Aktualisierungsanforderungen verzögert, ebenso
die Signalisierungslast auf Grund einer periodischen RA-Aktualisierung verringert.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nachstehend ausführlich als Beispiel unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Es
zeigen:
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1 einen
Teil eines Mobilkommunikationsnetzwerks zur Veranschaulichung einer
MM-Einstellungsprozedur,
-
2 ein
Flussdiagramm, das eine MM-Einstellungsprozedur veranschaulicht,
-
3 einen
Teil eines Mobilkommunikationsnetzwerkes zur Veranschaulichung einer MM-Einstellungsprozedur,
-
4 ein
Flussdiagramm, das eine MM-Einstellungsprozedur veranschaulicht,
-
5 ein
Diagramm, das eine Signalisierungsverbindung in dem Mobilkommunikationsnetzwerk
gemäß 3 veranschaulicht,
-
6 ein
Flussdiagramm, das eine adaptive MM-Einstellungsprozedur veranschaulicht,
-
7 ein
Flussdiagramm, das eine adaptive MM-Einstellungsprozedur veranschaulicht,
und
-
8 einen
Teil eines Mobilkommunikationsnetzwerks zur Veranschaulichung einer
MM-Einstellungsprozedur.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist das
Konzept der MM-Einstellung
beschrieben. Gemäß 1 ist
eine M2M-Kommunikationseinheit 1 (drahtlos)
mit einem Mobilkommunikationssystem 3 verbunden. Über diese
drahtlose Verbindung werden Signalisierungs- und Verkehrsdatenkommunikationen
durch die M2M-Kommunikationseinheit
gesendet und empfangen. Die Steuerung dieser Kommunikationen befindet
sich in jeweiligen (nicht gezeigten) Netzwerkelementen des Mobilkommunikationsnetzwerks 3,
wie es allgemein bekannt ist. Des Weiteren ist eine Mobilitätssteuerungseinheit 4 bereitgestellt, die
verwendet wird, um die MM-Einstellung auszuführen. Zu diesem Zweck werden
Mobilitätsinformationen
durch die Mobilitätssteuerungseinheit 4 empfangen
(Schritt S1 in 2). Diese Mobilitätsinformationen
werden in der Mobilitätssteuerungseinheit 4 ausgewertet,
um einen Mobilitätsgrad
der jeweiligen M2M-Kommunikationseinheit 2 zu erfassen
(Schritt S2 in 2). Auf der Grundlage dieses
ausgewerteten Mobilitätsgrades
ist die Mobilitätssteuerungseinheit 4 angepasst,
eine Einstellung der MM-Verarbeitung in dem Kommunikationsnetzwerk
für die M2M-Kommunikationseinheit 1 zu
initiieren (Schritt S3 in 2). Dies
ist auch nachstehend beschrieben.
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Die
Mobilitätssteuerungseinheit 4 kann
sich an unterschiedlichen Stellen in dem Mobilkommunikationsnetzwerk
befinden. Sie kann bspw. in einer Kernnetzwerksteuerungseinheit,
die die MM-Verarbeitung ausführt,
bspw. in einem 2G-SGSN, einem 3G-SGSN, einer MSC und dergleichen,
integriert sein (d.h., das jeweilige Kernnetzwerkelement ist auch
die Mobilitätssteuerungseinheit).
Sie kann jedoch auch in einem Netzwerkelement außerhalb der Kernnetzwerkstruktur
implementiert sein, bspw. in einer RNC eines 3G-Mobilkommunikationsnetzwerks.
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Die
Mobilitätsinformationen
können
unterschiedliche Inhalte umfassen. Bspw. können spezifische Werte für Mobilitätsverwaltungszeitgeber
(Bereitschaftszeitgeber, Zeitgeber für eine periodische RA-Aktualisierung
und dergleichen), ein expliziter Parameter, der als eine Mobilitätsangabe
für die M2M-Kommunikationseinheit
verwendet wird, Informationen, die das historische Verhalten einer M2M-Kommunikationseinheit
betreffen (keine Bewegung innerhalb des Abdeckungsbereichs bzw.
Sendegebietsbereichs der zellularen Mobilkommunikationseinheit oder
dergleichen) durch die Mobilitätssteuerungseinheit
für die
Auswertung des Mobilitätsgrades
verwendet werden.
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Die
Mobilitätsinformationen
können
von jeweils unterschiedlichen Quellen in dem Mobilkommunikationsnetzwerk
gesendet werden. Eine Quelle kann bspw. die M2M-Kommunikationseinheit 1 selbst sein,
vorzugsweise in Fällen
von Mobilitätsinformationsinhalten
wie einem spezifischen Wert für
Mobilitätsverwaltungszeitgeber
oder eines expliziten Parameters, der als eine Mobilitätsangabe
verwendet wird. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Quelle für die Mobilitätsinformationen
ein anderes Netzwerkelement ist, bspw. ein Kernnetzwerkelement wie
ein SGSN, bspw. in einem Fall von Mobilitätsinformationsinhalten wie
dem historischen Verhalten der M2M-Kommunikationseinheit. Derartige
historische Verhaltensinformationsinhalte können jedoch ebenso durch die
M2M-Kommunikationseinheit 1 bereitgestellt werden.
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Die
Einstellung der MM durch die Mobilitätssteuerungseinheit in dem
Mobilitätskommunikationsnetzwerk
kann eine Änderung
eines Einstellens von Mobilitätsverwaltungselementen
der Kommunikationseinheit 1 und/oder der Mobilitätssteuerungseinheit 4 (bspw.
eines SGSN oder dergleichen) umfassen. Die Mobilitätsverwaltungselemente
sind bspw. Zeitgeber (Bereitschaftszeitgeber, Zeitgeber für eine periodische
RA-Aktualisierung), deren Werte geändert werden. Es ist ebenso
möglich,
diese Werte schrittweise zu erhöhen,
bzw. zu inkrementieren. Dies bedeutet, dass die Mobilitätsverwaltungselemente
(Zeitgeber) auf vordefinierte geänderte
Werte gesetzt werden, die bspw. in der Mobilitätssteuerungseinheit gespeichert
sind.
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Weitere
Ausführungsbeispiele
und zugehörige
Modifikationen der MM-Einstellung sind nachstehend für unterschiedliche Anwendungen
beschrieben. Zur Vereinfachung sind lediglich Teile der gesamten
Mobilkommunikationsnetzwerke gezeigt, um die Maßnahmen zum Erreichen der verbesserten MM-Verarbeitung
aufzuzeigen. Wie es jedoch allgemein bekannt ist, können Mobilkommunikationsnetzwerke
mehrere andere Elemente umfassen.
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In 3 ist
ein Blockschaltbild eines Mobilkommunikationsnetzwerks 30 gezeigt,
in dem die verbesserte MM-Verarbeitung implementiert ist. Gemäß 3 ist
ein GPRS-Kommunikationsnetzwerk der 2. Generation beschrieben. Es
ist jedoch einfach zu verstehen, dass auch andere Mobilkommunikationsnetzwerke
verwendet werden können
(3. Generation, CSD und dergleichen).
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In 3 bezeichnet
Bezugszeichen 10 M2M-Kommunikationseinheiten.
Eine M2M-Kommunikationseinheit 10 stellt vorzugsweise eine
stationäre
Vorrichtung, wie bspw. einen Verkaufsautomaten oder dergleichen,
dar. Die M2M-Kommunikationseinheit 10 ist
angepasst, mit dem Mobilkommunikationsnetzwerk zu kommunizieren,
bspw. über
eine paketvermittelte GPRS-Kommunikationsverbindung, um Daten (Steuerungs-
und/oder Verkehrsdaten) auszutauschen.
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Bezugszeichen 20 bezeichnet
ein Basisstationsuntersystems des Mobilkommunikationsnetzwerkes.
Das Basisstationsuntersystem 20 ist mit den Kommunikationseinheiten 10 bspw. über Luftschnittstellen
(durch gestrichelte Linien gezeigt) verbunden. Das Basisstationsuntersystem 20 ist
angepasst, eine Verbindung zwischen den Kommunikationseinheiten 10 und
den übrigen
Mobilkommunikationsnetzwerkelementen aufzubauen, indem Signalisierungs-
und Verkehrsdaten über
entsprechende Kanäle
oder Verbindungen zu und von den Kommunikationseinheiten 10 weitergeleitet
werden.
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Bezugszeichen 40 bezeichnet
ein SGSN als eine Kernnetzwerksteuerungseinheit. Die Kernnetzwerksteuerungseinheit
ist angepasst, die Elemente des Mobilkommunikationsnetzwerks zu
steuern und Steuerungsprozeduren für Kommunikationsverbindungen
in dem Mobilkommunikationsnetzwerk auszuführen. Insbesondere ist die
Kernnetzwerksteuerungseinheit angepasst, die Anrufsteuerung (call control)
(MSC) oder eine Sitzungsverwaltung bzw. ein Session-Management (SGSN)
sowie MM-Prozeduren für
die Kommunikationseinheiten 10, die mit dem Mobilkommunikationsnetzwerk 30 verbunden sind,
auszuführen.
Dies bedeutet, dass die Kernnetzwerksteuerungseinheit 40 Parameter
bestimmt, die für
die MM verwendet werden, wie bspw. Zeitgeberwerte, und das Setzen
oder die Einstellung hiervon initiiert. Außerdem ist die Kernnetzwerksteuerungseinheit
angepasst, Verbindungen zu anderen Netzwerken, bspw. über (nicht
gezeigte) Gateways, und zu anderen Kommunikationseinheiten, die
mit dem Mobilkommunikationsnetzwerk verbunden sind, bspw. über Basisstationsuntersysteme
aufzubauen. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist der SGSN 40 mit einer Mobilitätssteuerungseinheit versehen,
die angepasst ist, eine MM-Einstellung auszuführen.
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Wie
es in 4 gezeigt ist, sind MM-Zeitgeber mit der M2M-Kommunikationseinheit 10 und
dem SGSN 40 verbunden. Bereitschaftszeitgeber 15, 45 definieren
die Zeitperiode, in der die M2M-Kommunikationseinheit in dem Bereitschaftszustand
bleibt. Ein Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung 16 wird zur Steuerung
einer Prozedur in der M2M-Kommunikationseinheit 10 verwendet,
um periodisch die Verfügbarkeit
der M2M-Kommunikationseinheit 10 an das Mobilkommunikationsnetzwerk
zu melden. Dies bedeutet, der Zeitgeber für eine periodische RA-Aktualisierung
wird verwendet, um zu erfassen, wann eine MS eine Abdeckung verliert
bzw. ein Sendegebiet verlässt.
Ein Mobilgeräterreichbarkeitszeitgeber 46 wird
verwendet, um die periodische RA-Aktualisierungsprozedur in dem
SGSN zu überwachen.
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Unter
Bezugnahme auf 4 und 5 wird die
verbesserte MM-Prozedur,
die bei der MM-Einstellung in dem Mobilkommunikationsnetzwerk, das
vorstehend beschrieben ist, ausgeführt wird, veranschaulicht.
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In
der MM-Einstellungsprozedur gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
sendet zuerst die M2M-Kommunikationseinheit 10,
bspw. ein Verkaufsautomat, eine Registrierungsnachricht über das
Basisstationssystem 20 zu einem SGSN 40, der die Kernnetzwerksteuerungseinheit
des Mobilkommunikationsnetzwerks 30 darstellt (Schritt
S20 in 4; Nachricht M1 in 5). Verwendbare
Registrierungsnachrichten sind bspw. eine Anschlussanforderung oder
eine RA-Aktualisierungsanforderung von der M2M-Kommunikationseinheit 10.
Die Registrierungsnachricht M1 umfasst ferner ein spezifisches Mobilitätsinformationselement,
das angepasst ist, den Mobilitätsgrad
(oder Immobilitätsgrad
bzw. Unbeweglichkeitsgrad) der anfordernden M2M-Kommunikationseinheit 10 anzugeben.
Anders ausgedrückt wird
diese spezifische Mobilitätsinformation
verwendet, um dem Kernnetzwerk zumindest implizit anzugeben, dass
die M2M-Kommunikationseinheit
wahrscheinlich nicht innerhalb des Bereichs des Mobilkommunikationsnetzwerks
bewegt wird. Somit gibt sie an, dass bspw. eine RA-Aktualisierungsprozedur wahrscheinlich
nicht stattfinden wird. Gemäß einem ersten
Beispiel ist das spezifische Informationselement eine Anforderung,
einen MM-Zeitgeber bzw. mehrere MM-Zeitgeber (bspw. Bereitschaftszeitgeber 15, 45 und
ein Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung 16) auf einen spezifischen Wert, nämlich den
maximal setzbaren Wert zu setzen. Es wird vorgeschlagen, für 2G- und
3G-GPRS-Systeme den angeforderten READY-Zeitgeberwert bzw. BEREITSCHAFT-Zeitgeberwert
zu verwenden. In dem Fall der derzeit verwendeten Mobilkommunikationsnetzwerke
kann dieser Wert ein wenig über
3 Stunden betragen.
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Der
SGSN 40 empfängt
die Registrierungsanforderung M1, die die spezifische Mobilitätsinformation
umfasst, und identifiziert die spezifische Mobilitätsinformation
als eine Angabe des Mobilitätsgrades
der anfordernden M2M-Kommunikationseinheit 10 (Schritt
S3 in 5). Zu diesem Zweck kann der SGSN 40 eine
(nicht gezeigte) spezifische Vorrichtung, bspw. eine Softwarekomponente,
umfassen, die angepasst ist, die Identifikation auszuführen und die
verbesserte MM-Verarbeitung zu initiieren. Dies wird vorzugsweise
in der Mobilitätssteuerungseinheit,
bspw. unter Verwendung eines vorgespeicherten Werts für einen
Vergleich oder dergleichen, ausgeführt.
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Bei
dem Identifikationsprozess (Schritt S4 in 4) bestimmt
der SGSN 40, ob die spezifische Mobilitätsinformation einen annehmbaren
Wert umfasst, der die Immobilität
bzw. Unbeweglichkeit der M2M-Kommunikationseinheit 10 angibt,
bspw. die Anforderung für
den maximalen Wert der MM-Zeitgeber. Wenn dieser annehmbare Wert
nicht erkannt wird, d.h., wenn keine Angabe der Immobilität erkannt
werden kann, kann eine herkömmliche MM-Verarbeitung mit
einer normalen Zeitgebereinstellung ausgeführt werden (Schritt S5 in 4).
Es ist anzumerken, dass die Interoperabilität mit einem Knoten, der diesen
Identifikationsprozess nicht implementiert hat, aufrecht erhalten
wird, da diese immer die normale Zeitgebereinstellung verwenden.
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Andernfalls
wird, wenn der SGSN 40 in Schritt S40 bestimmt, dass das
spezifische Informationselement einen annehmbaren Wert umfasst,
d.h. er identifiziert die Immobilität der anfordernden M2M-Kommunikationseinheit 10,
eine andere MM-Verarbeitung
ausgeführt.
In diesem Fall werden auf der Grundlage des spezifischen Informationselements
vordefinierte geänderte
Werte für
die MM-Zeitgeber durch den SGSN 40 bestimmt (Schritt S60
in 4), bspw. mittels der Mobilitätssteuerungseinheit. Bspw.
kann die spezifische Mobilitätsinformation selbst
als der Wert für
die MM-Zeitgebereinstellung verwendet
werden, wenn das spezifische Informationselement den maximalen Wert
für die
MM-Zeitgeber umfasst (bspw. den maximalen Wert der Bereitschaftszeitgeber 15, 45).
Ebenso kann eine Tabelle oder dergleichen, die in dem SGSN 40 gespeichert ist,
verwendet werden, in der die Werte für die MM-Zeitgeber, die auf
die spezifische Mobilitätsinformation
bezogen sind, gespeichert sind. Zusätzlich werden auch Werte für MM-Zeitgeber,
die zu den Bereitschaftszeitgebern 15, 45 unterschiedlich
sind, bspw. der Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung 16, bestimmt, um maximale
Werte zu erhalten (im Falle von aktuell verwendeten Mobilkommunikationseinheiten
kann der maximale Wert für
den Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung etwas über 3 Stunden sein).
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Wenn
die Bereitschaftszeitgeber 15, 45 und der Zeitgeber
für eine
periodische RA-Aktualisierung 16 auf die maximalen Werte
einzustellen sind, stellt entsprechend den vordefinierten geänderten
Werten, die in Schritt S60 bestimmt werden, der SGSN 40 den
Bereitschaftszeitgeber 45, der mit dem SGSN 40 verbunden
ist, auf den bestimmten maximalen Wert ein. Des Weiteren überträgt der SGSN 40 die
bestimmten MM-Zeitgebereinstellungswerte
zu der anfordernden M2M-Kommunikationseinheit 10 in
Verbindung mit einer Annahmenachricht M2 (5) für die Registrierungsanforderung
M1 (Schritt S70 in 4), d.h. eine Anschlussannahmenachricht
(attach accept) oder eine RA-Aktualisierungsannahmenachricht.
Die bestimmten MM-Zeitgebereinstellungswerte
in der Nachricht M2 umfassen die maximalen Werte für den Bereitschaftszeitgeber 15 und den
Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung 16. Diese maximalen
Werte werden durch die M2M-Kommunikationseinheit 10 verwendet,
um die MM-Zeitgeber in der M2M-Kommunikationseinheit 10 derart
einzustellen, dass die maximale Zeitperiode für beide MM-Zeitgeber erreicht
wird (Schritt S80 in 4). Parallel hierzu hat der
SGSN 40 seinen/seine MM-Zeitgeber (d.h. den Bereitschaftszeitgeber 45 und
einen zugehörigen
Mobilgeräterreichbarkeitszeitgeber 46)
auf den maximalen Wert eingestellt, wobei in der Praxis eine kleine
Zeitverzögerung auf
Grund der Übertragungszeit,
die erforderlich ist, zu berücksichtigen
ist, um sicher zu stellen, dass beide Bereitschaftszeitgeber 15, 45 abgeglichen
sind. Danach wird die MM-Verarbeitung beendet (Schritt S90 in 4).
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Vorzugsweise
wird der SGSN 40 auf eine derartige Weise gesteuert, dass
eine "Gezwungen-zu-Standby"-Prozedur ("Forced to standby"), die üblicherweise
bei der herkömmlichen
MM-Verarbeitung
ausgeführt
wird, um eine Mobilstation dazu zu zwingen, von der Bereitschaftsbetriebsart
in eine Reserve- bzw.
Standby-Betriebsart zu gehen, bei einer Beantwortung einer periodischen
RA-Aktualisierung von einer derartigen M2M-Kommunikationseinheit 10 nicht
ausgeführt
wird. Zu diesem Zweck wird bspw. eine Angabe, dass die M2M-Kommunikationseinheit 10 unbeweglich
ist, in einem (nicht gezeigten) Speicher gespeichert, auf den sich
der SGSN 40 bezieht, wenn eine "Gezwungen-zu-Standby"-Verarbeitung auszuführen ist. Diese Speicherung
kann bspw. in Verbindung mit Schritt S70 ausgeführt werden. Wenn diese Angabe
für die
jeweilige M2M-Kommunikationseinheit in dem Speicher gefunden werden
kann, wird die "Gezwungen-zu-Standby"-Verarbeitung deaktiviert.
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Bevorzugte
Werte für
das Einstellen des Bereitschaftszeitgebers und des Zeitgebers für eine periodische
RA-Aktualisierung sind derzeit bspw. jeweils ein wenig über 3 Stunden.
Somit ist die Gesamtzeit (d.h. die Zeit des Bereitschaftszeitgebers
+ die Zeit des Zeitgebers für
eine periodische RA-Aktualisierung) etwas über 6 Stunden. Somit wird eine Routingbereichsaktualisierung
so selten wie möglich ausgeführt, was
zu bevorzugen ist, da sich die M2M-Kommunikationseinheit nicht bewegt.
Somit kann eine MM-Signalisierungslast
durch die verbesserte MM-Einstellung im Vergleich mit einer herkömmlichen
MM-Prozedur verringert werden. Bspw. wird im Vergleich zu der herkömmlichen
MM, bei der für
eine Kommunikationseinheit (auch für eine statische) der Bereitschaftszeitgeber
auf 36 Sekunden gesetzt wird und der Zeitgeber für eine periodische RA-Aktualisierung
auf 3 Stunden gesetzt wird, die Last, die durch die statische M2M-Kommunikationseinheit
erzeugt wird, die mit den Werten wie beschrieben eingestellt wird,
durch 2 geteilt. Für
eine M2M-Kommunikationseinheit,
für die
der Bereitschaftszeitgeber auf 36 Sekunden gesetzt wird und der
Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung auf 30 Minuten gesetzt wird,
wird die erzeugte Last sogar durch 12 geteilt.
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Zusätzlich wird
die Funkanruflast (Paging-Last) in dem Mobilkommunikationsnetzwerk verringert,
da die Kommunikationseinheit 10 auf Grund des hohen Werts
für den
Bereitschaftszeitgeber eine lange Zeit in dem Bereitschaftszustand bleibt
und der SGSN 40 von dieser Tatsache Kenntnis hat.
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Alternativ
zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es ebenso
möglich,
dass die M2M- Kommunikationseinheit 10 an
Stelle eines spezifischen Werts für den Bereitschaftszeitgeber
einen Wert anfordert, der eine Deaktivierung des Bereitschaftszeitgebers
angibt.
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In
einem derartigen Fall, gibt es zumindest zwei mögliche Wege für den SGSN 40,
um zu reagieren. Welcher hiervon auszuwählen ist, kann bspw. von Voreinstellungen
des SGSN 40 durch eine Bedienungsperson bzw. einen Betreiber
abhängen.
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Eine
erste Möglichkeit
ist, dass der SGSN 40 diesen Wert annimmt, d.h. die Deaktivierung
des Bereitschaftszeitgebers. Eine entsprechende Einstellung für die MM-Zeitgeber
wird dann zu der M2M-Kommunikationseinheit 10 (äquivalent
zu Schritt S70 in 4) übertragen, die durch die M2M-Kommunikationseinheit 10 verarbeitet
wird, um den Bereitschaftszeitgeber 16 zu deaktivieren.
Eine entsprechende Verarbeitung wird durch den SGSN 40 in
Bezug auf den Bereitschaftszeitgeber 45 ausgeführt.
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Diese
bedeutet, dass der SGSN speichert, dass die anfordernde M2M-Kommunikationseinheit immer
in der Bereitschaftsbetriebsart ist. Ein möglicher Sendegebietsverlust
bzw. Abdeckungsverlust (bspw. durch eine physikalischer Zerstörung oder eine
Batterieerschöpfung)
wird durch das zellulare Mobilsystem nicht erfasst. Eine Routing-RA-Aktualisierungssignalisierung
wird jedoch vollständig
unterdrückt,
d.h., die MM-Signalisierungslast wird weiter verringert.
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Die
zweite Möglichkeit
ist, dass der SGSN diesen Wert nicht annimmt, da er den Mobilgeräterreichbarkeitszeitgeber 46 außer Kraft
setzen würde, was
der einzige Weg ist, um zu erfassen, dass eine M2M-Kommunikationseinheit
nicht mehr präsent
ist. In diesem Fall kann der SGSN 40 (oder die darin beinhaltete
Mobilitätsverwaltungseinstellungsvorrichtung) weitermachen,
wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, d.h. die MM-Zeitgeber auf den maximalen Wert einstellen
(Schritt S40, S60 bis S90 gemäß 4).
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Es
ist anzumerken, dass es ein Vorteil des vorangegangenen Ausführungsbeispiels
ist, dass diese MM-Einstellung mit dem angefordertem BEREITSCHAFT-Zeitgeberwert
vorhanden sein kann, der bereits Teil des Protokolls für ein 2G-
und 3G-GPRS-System
ist (siehe bspw. 3GPP 24.008). Es ist anzumerken, dass dieser Bereitschaftszeitgeber ebenso
in 3G-Protokollen (auf Grund der Interoperabilität mit 2G, auch wenn 3G keinen
Bereitschaftszustand hat) gesendet werden kann, wobei somit dieser Zeitgeber
(Wert) ebenso verwendet werden kann, um den Mobilitätsgrad in
einem 3G-System anzuzeigen.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
ist, dass die MS (d.h. die M2M-Kommunikationseinheit) dem Netzwerk
(d.h. der Mobilitätssteuerungseinheit)
eine zugehörige
Mobilität
mit einem neuen explizitem Parameter berichtet. Die nachstehende
Beschreibung ist bei Mobilgeräten
anwendbar, die mit einer MSC verbunden sind. Die gleichen Ideen
gelten aber auch für
ein anderes System, wie bspw. GPRS.
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Eine
erste Option ist, die Mobilität über einen expliziten
Mobilitätsverwaltungsparameter "Mobilitätsangabe" anzugeben. Eine
erste einfache Lösung ist,
lediglich zwei Werte (statisch oder normal) für diesen Parameter anzugeben.
Dieser Wert ist dann in der MS konfiguriert und wird in der Mobilitätssteuerungseinheit
erfasst. Eine zweite Alternative ist, dass dieser Parameter einen
komplexeren Mobilitätswert beinhaltet
(bspw. auf einer Skala von 1 bis 10, wobei 1 statisch und 10 sich
schnell bewegend ist). Dieser Wert wird auf eine Standardweise durch
die MS hergeleitet. Bspw. verwendet die MS die Anzahl von Zellenänderungen
in den letzten Stunden (bis zu mehreren Tagen). Vorzugsweise sollte eine
exponentiale Gewichtung angewendet werden, um kürzlichen Zellenänderungen
ein höheres
Gewicht zu geben als alten. Dabei sollte der sich ergebende Wert
auf die vorgeschlagene Skala abgebildet werden. Es ist anzumerken,
dass die MS immer Kenntnis von Zellenänderungen hat, da sie auszuwählen hat,
bei welcher Zelle aufgeschaltet werden soll. Diese Mobilitätsangabe
ist als ein neues optionales Informationselement in der Ortsaktualisierungsanforderung
(die ebenso verwendet wird, um sich bei der MSC anzuschließen) beinhaltet.
In der Ortsaktualisierungsannahmenachricht umfasst die MSC einen
neuen Parameter "Zeitgeberwert
für periodische
Ortsaktualisierung" ("periodic Location
Update timer value").
Wenn die MS diesen Parameter empfängt, soll sie diesen Wert an
Stelle des Wertes verwenden, der bei den Systeminformationen gesendet
wird. Diese Art von MM-Einstellung
erfordert Änderungen
bei Spezifikationen, aber ein derartiger Mechanismus kann ohne Rückwärtskompartibilitätsprobleme
eingeführt
werden. Lediglich MS (bspw. M2M-Kommunikationseinheiten), die dieses
Merkmal unterstützen,
können
in der Anforderung den neuen Parameter "Mobilitätsangabe" senden, so dass lediglich MS, die dieses
Merkmal unterstützen,
in einer Antwort den neuen Parameter "Zeitgeberwert für periodische Ortsaktualisierung" empfangen können. Wenn
die MS dieses Merkmal unterstützt,
aber nicht die MSC, ignoriert die MSC diesen unbekannten optionalen
Parameter ("Mobilitätsangabe"), wobei sie somit
keinen "Zeitgeberwert
für eine
periodische Ortsaktualisierung" zurückgeben
wird. Die MS wird dann den normalen Wert verwenden, wie er bei den
Systeminformationen gesendet wird.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
ist eine "adaptive
Mobilitätsverwaltung", die ebenso unter
Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben
wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
wird ein Kernnetzwerkknoten mit einer Mobilitätssteuerungseinheit, die angepasst
ist, eine derartige "adaptive
MM" auszuführen, in
dem Mobilkommunikationsnetzwerk verwendet. Das Konzept einer adaptiven
Mobilitätsverwaltung
ist, dass das Kernnetzwerk (bspw. mittels der Mobilitätssteuerungseinheit)
den Mobilitätsgrad der
MS ohne Unterstützung
der MS (d.h. ohne eine Angabe von der MS) überwacht und ein zugehöriges MM-Verhalten (insbesondere
MM-Elemente, wie bspw. MM-Zeitgeber) auf der Grundlage des erfassten
Mobilitätsgrades
anpasst. Diese dritte bevorzugte Implementierung ist ausführlicher
für ein
2G SGSN beschrieben, das durch ein GPRS-System verwendet wird, das
mit einem GSM-Funknetzwerk verbunden ist (wie es bspw. in 3 gezeigt
ist). Der 2G SGSN umfasst einen standardmäßigen Zeitgeberwert für eine periodische
RA-Aktualisierung,
der der MS nach einem Anschluss oder einer nicht-periodischen RA-Aktualisierung
angegeben wird. Dies bedeutet, wie es in 6 gezeigt
ist, wenn eine RA-Aktualisierungsanforderung
durch den SGSN empfangen wird, wird überprüft, ob diese eine periodische RA-Aktualisierung
ist (Schritte S100, S110). Wenn die RA-Aktualisierung nicht als
eine periodische RA-Aktualisierung identifiziert wird, werden herkömmliche
MM-Zeitgebereinstellungen (bspw. ein Standard-Zeitgeberwert für eine periodische
RA-Aktualisierung)
für die
MM-Einstellung verwendet (Schritt S120). Wenn jedoch eine periodische
RA-Aktualisierung identifiziert wird, wird Schritt S130 ausgeführt. Dies
bedeutet, nach einer periodischen RA-Aktualisierung (die angibt,
dass die MS einen RA während
der Zeit der vorangegangenen periodischen RA-Aktualisierungsprozedur
nicht geändert
hat) ist der neue Zeitgeber für
eine periodische RA-Aktualisierung
gleich dem Alten (wie es in der periodischen RA-Aktualisierungsanforderung
angezeigt ist), der um bspw. 10% vergrößert ist. Mit dieser Lösung wird eine
statische MS (bspw. eine M2M-Vorrichtung) schnell (in wenigen Tagen)
einen zugehörigen
maximalen Zeitgeberwert für
eine periodische RA-Aktualisierung
erreichen, was die Höhe
der RA-Aktualisierungslast
auf das System minimiert.
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Auf ähnliche
Weise wird, wie es bspw. in 7 gezeigt
ist, bei dieser "adaptiven
MM" der Bereitschaftszeitgeber
während
der RA-Aktualisierungs- und Anschlussprozedur vereinbart. Es wird vorgeschlagen,
dass der 2G SGSN ein "Ändern-einer-Zelle"-Flag implementiert,
das auf WAHR gesetzt wird, wenn sich die Zelle (d.h. der Ort der
MS) zwischen RA-Aktualisierungsprozeduren ändert. Dies erfordert,
dass der SGSN immer die letzte bekannte Zellen-ID (auch in einem
Standby-Zustand) speichert, um in der Lage zu sein, die neue Zelle
mit der zuletzt bekannten zu vergleichen. Nachdem die RA-Aktualisierungsprozedur
abgeschlossen ist, wird das Flag auf FALSCH gesetzt. Der Vorschlag
ist, dass vor einem Senden der RA-Aktualisierungsannahme der SGSN
den Wert dieses Flags überprüft. Wenn
dieser Wert weiterhin falsch ist, bedeutet dies, dass die MS die
Zelle seit der vorangegangenen RA-Aktualisierung nicht geändert hat,
wobei dann der neue Bereitschaftszeitgeber, der der MS angegeben
wird, der um bspw. 10% vergrößerte Alte
ist. Wenn der Wert auf WAHR gesetzt ist, wird der normale Bereitschaftszeitgeberwert
(der gleiche wie nach dem ersten Anschluss) zurückgegeben. Im Einzelnen wird,
wie es in 7 gezeigt ist, in Schritt S150
in dem SGSN überprüft, ob eine
Zellenänderung
vorliegt. Wenn NEIN, wird in Schritt S170 das "Ändern-einer-Zelle"-Flag auf falsch
gesetzt. Wenn JA, wird in Schritt S160 das "Ändern-einer-Zelle"-Flag auf wahr gesetzt.
Wenn eine RA-Aktualisierungsprozedur
(bspw. eine periodische RA-Aktualisierung)
ausgeführt
wird (Schritt S180), überprüft der SGSN,
ob das "Ändern-einer-Zelle"-Flag auf falsch gesetzt
ist (Schritt S190, S195). (Es ist ersichtlich, dass auf ähnliche
Weise ebenso eine Überprüfung ausgeführt werden
kann, ob das Flag auf wahr gesetzt ist). Wenn das Flag nicht falsch
(d.h. wahr) ist, wird der Standardbereitschaftszeitgeberwert für die MM-Einstellung
verwendet (Schritt S220). Wenn das Flag falsch ist, wird in Schritt
S200 der angegebene Bereitschaftszeitgeberwert inkrementiert bzw.
erhöht (bspw.
um 10%), und der inkrementierte Bereitschaftszeitgeberwert wird
für die
MM-Einstellung verwendet (Schritt S210). Wenn die RA-Aktualisierungsprozedur
abgeschlossen ist (Schritt S230), wird das "Ändern-einer-Zelle"-Flag in dem SGSN
auf falsch zurückgesetzt
(Schritt S240). Dann wird die Verarbeitung wiederholt.
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Mit
dieser Lösung
wird eine statische MS (bspw. eine M2M-Vorrichtung) schnell (in wenigen Tagen)
einen zugehörigen
maximalen Bereitschaftszeitgeberwert erreichen, was die Anzahl von
Funkrufen und eine RA-Aktualisierungslast (da ein Zeitgeber für eine periodische
RA-Aktualisierung erst nach Ablauf des Bereitschaftszeitgebers gestartet
wird) in dem System minimiert.
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Es
ist anzumerken, dass gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
die Zeitgeberwerte selbst (wie normal angegeben) als eine Angabe
der MS-Mobilität
verwendet werden. Es wäre
ebenso möglich,
ein getrenntes Anzeigeelement zu verwenden, wie es vorstehend beschrieben
ist. Wenn der Bereitschaftszeitgeber einen ausreichend hohen Wert
erreicht (bspw. eine Stunde), kann dies als eine Angabe betrachtet
werden, dass die MS sehr statisch ist. Folglich sollte der 2G SGSN
den Gezwungen-auf-Standby-Mechanismus
auf der Grundlage dieser Angabe deaktivieren.
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Ein
viertes Ausführungsbeispiel
ist bspw. in 8 gezeigt. Gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
ist eine Implementierung der MM-Einstellung in einem 3G-Mobilkommunikationssystem 330 gezeigt, das
unter anderem eine MS (M2M-Kommunikationseinheit) 310,
eine RNC 320, in der eine Mobilitätssteuerungseinheit integriert
ist, und Kernnetzwerkelemente umfasst, die einen SGSN 340 umfassen.
Die RNC 320 (mit der Mobilitätssteuerungseinheit) ist angepasst,
den Zeitgeberwert für
eine periodische (Zellen- oder
URA-)Aktualisierung auf der Grundlage einer Angabe des Mobilitätsgrades
einer MS, d.h. einer M2M-Kommunikationseinheit 310 zu
modifizieren. Diese Angabe kann durch die MS 310 in einer RRC-Nachricht
(radio resource control bzw. Funkressourcensteuerung) gesendet werden
(ähnlich
zu der Mobilitätsangabe
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel),
sie kann von der vergangenen Historie hergeleitet werden (ähnlich zu
der adaptiven Lösung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel)
oder sie kann durch den SGSN 340 durch die Einfügung eines
Mobilitätsangabeparameters
in einer RANAP-Nachricht (RANAP: radio access network application
part bzw. Funkzugangsnetzwerkanwendungsteil) angegeben werden (bspw.
kann eine gemeinsame Identitätsprozedur,
die immer für
eine neue Iu-Verbindung ausgeführt
wird, verwendet werden). In dem Fall bspw. einer dienenden RNC-Verschiebung
bzw. Serving-RNC-Relocation wird ein Mobilitätsangabeparameter zu der Ziel-RNC
vorzugsweise innerhalb eines transparenten Quellen-RNC-zu-Ziel-RNC-Behälters (Source
RNC to Target RNC Transparent Container) gesendet.
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Gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel wird
der Wert des Zeitgeberwerts für
eine periodische Aktualisierung der Zellenaktualisierungsbestätigungs-
und URA-Aktualisierungsbestätigungs-RRC-Nachricht
als ein optionales Mobilitätsinformationselement
hinzugefügt.
Eine MS, die diesen Zeitgeberwert für eine periodische Aktualisierung empfängt, verwendet
diesen Zeitgeberwert an Stelle desjenigen, der üblicherweise in den allgemeinen Systeminformationen
gesendet wird. Dann stellt die RNC 320 einen langen Zeitgeber
für statische
MS ein. Die RNC kann ebenso die Freigabe der RRC-Verbindung an die
Mobilität
des MS anpassen.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, ist ein Verfahren zum Einstellen
einer Mobilitätsverwaltung in
einem Mobilkommunikationsnetzwerk offenbart, wobei das Mobilkommunikationsnetzwerk
eine Mobilitätssteuerungseinheit 4, 40, 320 umfasst,
die angepasst ist, einen Ort von Kommunikationseinheiten 1, 10, 310 zu
verfolgen, die in dem Mobilkommunikationsnetzwerk kommunizieren,
und die Mobilitätsverwaltung
für die
Kommunikationseinheiten zu steuern. Eine Mobilitätsinformation, die eine Kommunikationseinheit
betrifft, wird der Mobilitätssteuerungseinheit bereitgestellt
(S1), die den Mobilitätsgrad
der Kommunikationseinheit aus der Mobilitätsinformation, die die Kommunikationseinheit
betrifft, auswertet (S2). Auf der Grundlage des ausgewerteten Mobilitätsrades
werden Mobilitätsverwaltungselemente,
die für eine
Mobilitätsverwaltung
der Kommunikationseinheit in dem Mobilkommunikationsnetzwerk verwendet
werden, entsprechen eingestellt (S3). Des Weiteren ist eine entsprechende
Mobilitätssteuerungseinheit,
eine entsprechende Kommunikationseinheit sowie ein entsprechendes
Mobilitätsverwaltungseinstellungssystem
offenbart.
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Obwohl
bevorzugte Ausführungsbeispiele und
zugehörige
Modifikationen beschrieben worden sind, ist es ebenso möglich, Kombinationen
der Ausführungsbeispiele
in einer weiteren Anwendung zu verwenden. Ebenso sind die Ausführungsbeispiele und
die darin offenbarten Maßnahmen
nicht darauf begrenzt, in Verbindung mit den jeweils beschriebenen
Netzwerkumgebungen (2G, 3G) verwendet zu werden, sondern sie können einfach
auf eine solche Weise modifiziert werden, dass sie mit anderen Netzwerkstrukturen als
denjenigen, die in den Ausführungsbeispielen
beschrieben sind, kompatibel sind.
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Es
ist ersichtlich, dass die vorstehende Beschreibung und die beigefügten Figuren
lediglich als Beispiel zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung
dienen sollen. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung können
somit innerhalb des Bereichs der beigefügten Patentansprüche variieren.