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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Mobilkommunikation auf
Basis des Internet-Protokolls (IP) und betrifft spezieller ein Verfahren
zum Herunterladen von Software mit Unterstützung von mobilen Sitzungen
in Mobilkommunikationssystemen, sowie auf ein Mobilkommunikationssystem,
in dem dieses Verfahren zur Anwendung kommt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Mobilkommunikationssysteme
der Zukunft über
die dritte Generation (3G) hinaus werden gekennzeichnet sein durch
ein Nebeneinander einer Mehrzahl von Zugangstechnologien wie etwa
zellularer Mobilfunk (in verschiedenen Generationen, insbesondere
zweite und dritte Generation), schnurlos, drahtlose Ortsnetze (WLAN,
Wireless Local Area Network), Fernsehsysteme, drahtgebundene Systeme
etc. Diese Systeme werden auf einer gemeinsamen Plattform integriert
sein, so dass sie sich gegenseitig in optimaler Weise ergänzen können und
die unterschiedlichsten Service-Anforderungen erfüllt werden.
Die verschiedenen Zugangssysteme werden mit einem gemeinsamen, flexiblen
und nahtlosen IP-Kernnetz („Core") verbunden sein.
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Vor
dem Hintergrund der zunehmenden Nutzung von Internetähnlichen
mobilen Datenanwendungen in den bestehenden zellularen Mobilfunknetzen
geht eine mögliche
Weiterentwicklung dieser Netze in Richtung Definition einer gemeinsamen Transportschicht,
die auf dem Internet-Protokoll IP basiert. Die Beweggründe für diese
Option lassen sich in den folgenden Punkten kurz zusammenfassen:
- – Das
Kernnetz und das Funkzugangsnetz haben dieselbe Transportschicht;
- – Basisstationen
mit unterschiedlichen Funkzugangstechnologien (RAT, Radio Access
Technologies) können
mittels desselben Transportprotokolls (des IP) mit der Funknetzsteuerung
verbunden werden;
- – Das
zellulare Mobilfunknetz und das Internet nutzen dasselbe Transportprotokoll,
was die Integration von Netz- und
Anwendungsdomänen
erleichtert.
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Folgt
man diesem Ansatz, wird es erforderlich, den IP-Mechanismus auch für die Verwaltung der Mobilität des Endgeräts zu verwenden
und so einen gemeinsamen Satz von Mobilitätsfunktionen zu haben, die
in der Lage sind, die Endgerät-Mobilität unabhängig von
der Funkzugangstechnologie sowie in Bezug auf das Kernnetz in einer
integrierten Art und Weise zu verwalten. Dieser Ansatz kann mithilfe der
Mobile IP- (MIP-) und Ipv6-Mechanismen verfolgt werden, jedoch scheinen
diese nicht geeignet zu sein für
Mikro- oder Piko-Mobilität. Es ist
abzusehen, dass eine hierarchische Lösung (HMIP) und die Anwendung
diverser Mechanismen integriert werden müssen, um eine Lösung für verschiedene
Mobilitäts-Szenarien zu erhalten.
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Aus
Gründen
der Klarheit werden hier einige der Definitionen verschiedener Mobilitätsarten
in Erinnerung gerufen:
- – Endgeräte-Mobilität: Die Fähigkeit des Endgeräts, den
Standort zu verändern
und dennoch weiter kommunizieren zu können. Endgeräte-Mobilität kann sein:
– Diskrete
Endgeräte-Mobilität: Die Fähigkeit
des Endgeräts,
diskrete Standortwechsel vorzunehmen, solange keine Anwenderdaten
ausgetauscht werden, und dabei für
kommende Anrufe erreichbar zu bleiben. Im Zusammenhang mit zellularem
Mobilfunk bedeutet das Unterstützung von
Roaming- und Paging-Prozeduren.
- – Kontinuierliche
Endgeräte-Mobilität: Die Fähigkeit,
den Standort zu verändern,
während
gleichzeitig ein Austausch von Anwenderdaten läuft. Im Zusammenhang mit dem
zellularen Mobilfunk bedeutet dies die Unterstützung der Handover-Prozedur. Diese wird
als nahtlos bezeichnet, wenn die Dienstgüte (QoS, Quality of Service)
nicht aufgrund von Verzögerungen
oder Datenverlusten während
des Handovers beeinträchtigt
wird.
- – Persönliche Mobilität: Die Fähigkeit
des Endanwenders, an jedem beliebigen Endgerät an jedem beliebigen Standort
(d. h. mithilfe unterschiedlicher Zugangstechnologien), das/der
durch seinen Vertrag abgedeckt ist, Anrufe zu tätigen und zu empfangen. Das
bedeutet, dass das Netz in der Lage ist, anhand der Registrierungsinformationen den
Endanwender zu erreichen und Lokalisierungsfunktionen durchzuführen, statt
auf Grundlage der Endgerät-Informationen.
- – Sitzungs-Mobilität: Die Fähigkeit
des Endanwenders, das Endgerät
zu wechseln. Diese lässt sich
in folgende Kategorien untergliedern:
– Diskrete Sitzungs-Mobilität: Die Fähigkeit,
das Endgerät
zu wechseln, solange keine Anwenderdaten ausgetauscht werden, und
dabei für
kommende Anrufe erreichbar zu bleiben. Im Zusammenhang mit zellularem
Mobilfunk bedeutet das, in der Lage zu sein, die Sitzung einem neuen
Endgerät
und einem neuen Standort im Netz zuzuweisen.
– Kontinuierliche
Sitzungs-Mobilität:
Die Fähigkeit,
das Endgerät
zu wechseln, während
gleichzeitig Anwenderdaten ausgetauscht werden.
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Zur
Vervollständigung
des Bildes können
wir außerdem
definieren:
- – Service-Mobilität: Die Fähigkeit
eines Anwenders, die Dienste, für
die er angemeldet ist, unabhängig
von dem Standort des Anwenders und dem verwendeten Endgerät auszuführen.
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Das
neue zellulare Mobilfunknetz wird in der Lage sein, neue Mehrwertdienste
bereitzustellen, die aller Wahrscheinlichkeit nach aus dem Internet-Bereich
stammen und dem Anwender über
eine Vielfalt unterschiedlicher Funkzugangstechnologien (beispielsweise
3G, WLAN etc.) bereitgestellt werden. Das Endgerät wird über die Fähigkeit verfügen, jedwede
Art von Zugang zu unterstützen,
d. h. es wird ein multimodales und, vorzugsweise, rekonfigurierbares
Endgerät
sein. In diesem Szenario werden im Netz alle diejenigen Funktionen
implementiert sein, die zur Unterstützung der Rekonfiguration eines
Endgeräts
durch effiziente Nutzung der Funkressourcen benötigt werden. Es ist offensichtlich,
dass sich bei dem Wechsel von einer Funkzugangstechnologie zu einer
anderen (d. h. bei Ausführung
eines so genannten „vertikalen
Handover" oder „VHO") ein multimodales
oder ein rekonfigurierbares Endgerät wie ein anderes Endgerät verhält, so dass
das Problem, die für
den Wechsel des Endgeräts
relevanten Mobilitäts-Leistungsmerkmale
zu unterstützen,
durch das Netz sichergestellt werden muss.
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Unter
den neuen Diensten kann das Herunterladen von Software (Software-Download)
erwähnt werden,
wobei das Netz in der Lage sein muss, die optimale Strategie für seine
Durchführung
zu bestimmen und durchzuführen.
Die Mobilfunkindustrie steht kurz davor, das Herunterladen von Medien-Objekten im
Stile des Internet in großem
Maßstab
und unabhängig
von dem Medientyp einzuführen.
Einer der Bereiche für
den Einsatz dieser Technologie ist der elektronische Handel, E-Commerce.
Die wahrscheinlichsten Objekte in der Anfangsphase dieses Geschäfts werden
Klingeltöne,
Bildschirmschoner, Spiele und Java-Midlets sein.
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In
dem beschriebenen Szenario kann es vorkommen, dass ein Anwender
mit einem multimodalen Endgerät
das Herunterladen (Download) einer Software startet und während das
Download noch läuft
aus irgendeinem Grund (außerhalb
des Funkversorgungsbereichs, Notwendigkeit zur Beschleunigung des
Vorgangs etc.) ein vertikales Handover durchführen muss, beispielsweise von
GPRS (General Packet Radio Service, allgemeiner Paketfunkdienst)
zu UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service, universeller
mobiler Telekommunikationsdienst) oder von einem zellularen Mobilfunknetz zu
einem WLAN.
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Für das Herunterladen
(Download) von Software besteht im Allgemeinen keine Echtzeiterfordernis.
Im Fall eines vertikalen Handovers entsteht somit ein ernsthaftes
Problem. Die Mobility-Management-Unterstützung während des Herunterladens der
Software wird von dem Netzbetreiber mithilfe der klassischen SGSN-
(Service GPRS Support Node) Standortwechsel-Prozedur sichergestellt,
bei der die Informationen an den neuen Standort des Endgeräts umgeleitet
werden. Allerdings unterstützt
diese Prozedur die Sitzungs-Mobilität während horizontaler Handover,
bei denen das Endgerät
den Standort wechselt, aber im Bereich desselben Funkzugangsnetzes
RAT bleibt. Für
den Fall des vertikalen Handovers ist bislang noch kein Mechanismus
implementiert, mit dem diese Art der Neuzuweisung bewältigt werden
kann. In diesem Fall muss das Software-Download abgebrochen werden
und es muss, nach Identifikation der neuen Position des Endgeräts, das
Herunterladen der Software wieder ganz von Anfang gestartet werden.
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Wenn
die Software nur einen relativ geringen Umfang hat, wirkt sich dieser
Vorgang nur geringfügig
auf die Dienstgüte
QoS und auf zusätzliche
Belastung des Netzes aus (d. h. es werden mehr Netzressourcen für die Neuübertragung
der Software in Anspruch genommen). Hat die herunterzuladende Software
aber einen sehr großen
Umfang, wird die Implementierung von Mechanismen, mit denen eine erneute Übertragung
vermieden werden kann, unabdingbar, um Funknetzressourcen zu sparen
und die Download-Prozedur zu beschleunigen. Ferner ist es möglich, dass
eine Klasse von Software mit hoher Priorität heruntergeladen und installiert
werden muss (beispielsweise neue Betriebssysteme, neue Funkübertragungsketten,
neue Protokollstapel, ...). Für
diese Klasse von Software ist es ebenfalls wichtig, erneute Übertragungen
zu vermeiden.
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Damit
ist klar, dass in kurzer Zeit die Netzarchitektur alle Funktionalitäten umfassen
muss, die in der Lage sind, die Rekonfiguration und das Herunterladen
von Software in einem heterogenen Funkzugangszusammenhang effektiv
zu unterstützen.
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Für den Aufbau
und die Verwaltung einer IMS- (IP-Multimedia-Subsystem-) Sitzung, die für paketorientierte
Dienste vorgesehen ist, welche keine Echtzeitbeschränkungen
aufweisen, hat die 3GPP (3rd Generation Project Partnership) das
Session Initiation Protocol (SIP) als Referenzprotokoll vorgeschlagen
(siehe etwa die 3GPP-Spezifikation TS 23.228). Das SIP-Protokoll
ist ein (Signalisierungs-) Protokoll der Anwendungsschicht für den Aufbau,
die Modifikation und den Abbau von Sitzungen mit einem oder mehreren
Teilnehmer(n) sowohl für
Unicast- als auch für
Multicast-Sitzungen, das in der Internet Engineering Task Force
standardisiert wurde (siehe beispielsweise den IETF-Standard RFC
3261, der Gegenstand des Dokuments „SIP: Session Initiation Protocol" von J. Rosenberg
und H. Schulzrinne ist, das auf der Internet-Seite http://www.ietf.org/rfc.html zur
Verfügung
steht).
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Der
Einsatz eines solchen Protokolls zur Unterstützung der Anpassung von Anwendungen
für IP-Anwendungen
während
eines vertikalen Handovers wurde bereits betrachtet, siehe beispielsweise das
Papier „End-to-End
SIP Based Real Time Application Adaptation During Unplanned Vertical
Handovers" (Durchgängige Anpassung
SIP-basierter Echtzeitanwendungen bei nicht geplanten vertikalen
Handovers) von P. A. Pangalos et al., GLOBECOM '01, IEEE Global Telecommunications Conference,
San Antonio (Texas, USA, 25.–29.
November 2001), Bd. 6, S. 3488–3493.
Dieses Papier beschreibt Praxistests und enthält eine Auswertung einer solchen
Verwendung für
vertikale Handovers von mobilen Endgeräten, die an einer Echtzeit-Audio-Verbindung
beteiligt sind. Wie bekannt zeichnet sich Echtzeit-Verkehr durch
sehr strenge Beschränkungen
hinsichtlich zeitlicher Verzögerungen
aus, erlaubt jedoch den Verlust einiger Datenpakete während des
Handovers. Somit sind die in dem besagten Papier enthaltenen Vorschläge nicht
geeignet für
ein nicht in Echtzeit erfolgendes Herunterladen von Software, bei dem
ein Verlust von Datenpaketen nicht toleriert werden kann und es
unter Umständen
notwendig macht, das gesamte heruntergeladene Softwarepaket erneut
zu übertragen.
Ferner beruhen die Vorschläge des
Papiers auf der Verwendung der so genannten „Re-Invite"-Prozedur. Eine solche Prozedur zielt
jedoch immer darauf ab, eine neue Sitzung aufzubauen, nachdem der
Anwender das Handover abgeschlossen hat, und eignet sich daher nicht
zur Lösung
des hier interessierenden Problems.
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Aufgaben der
Erfindung
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Die
hauptsächliche
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des derzeitigen Standes
der Technik zu überwinden
und die Sitzungs-Mobilität
während
eines nicht echtzeitbasierten Prozesses zum Herunterladen von Software
in einem heterogenen Funkzugangsschema sicherzustellen, insbesondere
bei einem vertikalen Handover.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum nicht echtzeitbasierten
Herunterladen von Software in einem Internet-Protokoll- (IP-) basierten
Mobilkommunikationssystem mit heterogenen Zugangstechnologien bereit,
bei dem Software-Download-Sitzungen mithilfe des Session Initiation
Protocol (SIP) aufgebaut und verwaltet werden. Für die Wiederaufnahme des Download-Vorgangs
im Falle eines Handovers zwischen einem ersten und einem zweiten
Funkzugangsnetz, die verschiedene Zugangstechnologien nutzen, während eine
Software-Download-Sitzung noch läuft,
sendet der SIP-User-Agent, der mit einem das Handover durchführenden
Anwender-Endgerät
verknüpft
ist, ohne die laufende Sitzung auszulösen, bei Empfang einer neuen
IP-Adresse und einer neuen URL in dem zweiten Funkzugangsnetz eine
Nachricht mit einer Umleitungs-Anfrage („Refer"-Nachricht) an einen SIP-Proxy-Server, der
die Download-Sitzung aufgebaut hat und derzeit verwaltet, wobei
die besagte Nachricht Informationen zu der Adresse und der URL in
dem ersten Funkzugangsnetz, der neuen URL, der Kennung der Sitzung
und dem letzten Software-Datenpaket
enthält,
das erfolgreich empfangen wurde, wobei der besagte Proxy-Server
auf diese Weise informiert wird, dass die Sitzung an den User-Agent
an der neuen URL umzuleiten ist, und die notwendigen Schritte einleitet,
um eine neue Sitzung mit dem User-Agent an der neuen URL aufzubauen,
unter der Kontrolle eines Proxy-Servers, dessen Aufgabe es ist,
die neue Sitzung zu verwalten und dafür zu sorgen, dass der Download-Vorgang
beginnend bei dem besagten zuletzt empfangenen Datenpaket wieder aufgenommen
wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Internet-Protokoll- (IP-) basiertes Mobilkommunikationssystem
mit heterogenen Zugangstechnologien zu einem Kernnetz bereit, das
mindestens ein Serving and Gateway Mobile Switching Centre und GPRS
Support Nodes (S-MSC/SGSN und G-MSC/GGSN) umfasst und in dem ein
nicht echtzeitbasiertes Herunterladen von Software gemäß dem vorstehend
beschriebenen Verfahren ausgeführt
wird. In einem derartigen System hat zumindest ein Teil der Anwender
Zugang zu Einrichtungen für das
nicht echtzeitbasierte Herunterladen von Software und verfügt über die
nötigen
Endgeräte,
um eine Verbindung zu dem System über eine Mehrzahl der besagten
Zugangstechnologien herstellen zu können, wobei die besagten Endgeräte der Anwender sowie
das Systemzugangs- und das Kernnetz mit Mitteln ausgestattet sind,
unter anderen User-Agent-Anwendungen sowie Proxy- und Registrar-Servern,
mit deren Hilfe Software-Download-Sitzungen über das Session Initiation
Protocol (SIP) aufgebaut und verwaltet werden können. Für die Wiederaufnahme des Download-Vorgangs
im Falle eines Handovers zwischen einem ersten und einem zweiten
Funkzugangsnetz, die verschiedene Zugangstechnologien nutzen, während eine
Software-Download-Sitzung
noch läuft,
ist der SIP-User-Agent, der mit einem das Handover durchführenden
Anwender-Endgerät
verknüpft
ist, dafür ausgelegt,
ohne die laufende Sitzung aufzulösen,
bei Empfang einer neuen IP-Adresse und einer neuen URL in dem zweiten
Funkzugangsnetz eine Nachricht mit einer Umleitungs-Anfrage („Refer"-Nachricht) an einen
SIP-Proxy-Server zu senden, der die Download-Sitzung aufgebaut hat
und derzeit verwaltet, wobei die besagte Umleitungs-Anfrage Informationen
zu der Adresse und der URL in dem ersten Funkzugangsnetz, der neuen
URL, der Kennung der Sitzung und dem letzten Software-Datenpaket enthält, das
erfolgreich empfangen wurde, wobei der besagte Proxy-Server auf
diese Weise informiert wird, dass die Sitzung an den User-Agent
an der neuen URL umzuleiten ist, und dafür ausgelegt ist, die notwendigen
Schritte einzuleiten, um eine neue Sitzung mit dem User-Agent an
der neuen URL aufzubauen, und zwar unter der Kontrolle eines Proxy-Servers, dessen
Aufgabe es ist, die besagte neue Sitzung zu verwalten, und der Download-Vorgang
beginnend bei dem besagten zuletzt empfangenen Datenpaket wieder
aufgenommen wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird besser verständlich
anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform,
die beispielhaft und ohne jeden einschränkenden Charakter angeführt wird,
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, wobei:
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1 ein
Referenz-Szenario des Einsatzes der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das die an der Rekonfiguration und der Verwaltung
des Herunterladens der Software beteiligten Einheiten mehr ins Detail
gehend zeigt;
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3 ein
vereinfachtes Blockdiagramm ist, das die Wege der SIP-Nachrichten
für das
Herunterladen von Software in einem ersten Beispiel des Einsatzes
der Erfindung zeigt;
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4 eine
Grafik des Signalisierungsverlaufs für den in 3 dargestellten
Download-Vorgang darstellt;
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5 und 6 ein
Blockdiagram bzw. eine Grafik ähnlich
den 3 bzw. 4 sind, bezogen auf das Herunterladen
von Software gemäß einem
zweiten Beispiel des Einsatzes der Erfindung;
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7 und 8 ein
Blockdiagram bzw. eine Grafik ähnlich
den 3 bzw. 4 sind und die Wiederaufnahme
des Herunterladens von Software wie in den 3 und 4 betrachtet
zeigen; und
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9 und 10 ein
Blockdiagram bzw. eine Grafik ähnlich
den 7 bzw. 8 sind und die Wiederaufnahme
des Herunterladens von Software wie in den 5 und 6 betrachtet
zeigen.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
schematisch ein Mobilkommunikationssystem, in dem die vorliegende
Erfindung zum Einsatz kommen kann. Ein Endgerät UE, bei dem es sich um ein
multimodales Endgerät
oder ein rekonfigurierbares Endgerät handeln kann, kann Zugang
zu dem System über
eine Mehrzahl von unterschiedlichen Funkzugangstechnologien und
somit über
verschiedene Funkzugangsnetze RATa, RATb, ... RATn haben. Der Teil
des Systems, der von dem Zugangsverfahren unabhängig ist, wird gemäß der Terminologie
der 3GPP als Kernnetz bezeichnet und wird hier mit CN (= Core Network)
gekennzeichnet.
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Die
Abbildung zeigt beispielhaft die Funkzugangsnetze RATa, RATb zellularer
Systeme der dritten bzw. der zweiten Generation sowie ein drahtloses Ortsnetz
(WLAN oder Hotspot) RATn. In jedem Block RATi (i = a ... n) sind
die konventionellen Einheiten des jeweiligen Mobilkommunikationssystems
mit ihren gewöhnlichen
Bezeichnungen oder Abkürzungen angegeben,
nämlich
Knoten B und Funknetzsteuerung RNC (= Radio Network Control) für das Netz
der dritten Generation RATa, Funk-Basisstation BTS (= Base Transceiver
Station) und Basisstationssteuerung BSC (= Base Station Controller)
für das
Netz der zweiten Generation RATb, Zugangspunkt AP (= Access Point)
und Interworking-Einheit
IWU (= Interworking Unit) für
das drahtlose LAN RATn. Zu diesen Einheiten ist hier keine spezifische
Beschreibung erforderlich. In dem Funkzugangsnetz RATa sind zwei Einheiten
Knoten B dargestellt, NB1 und NB2. Analog hierzu sind die konventionelle
Heimatdatei HLR (= Home Location Register) sowie die Serving and Gateway
Mobile Switching Centres und GPRS Support Nodes S-MSC/SGSN bzw.
G-MSC/GGSN im Kernnetz CN dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird innerhalb
des Kernnetzes CN lediglich eine einzige SGSN-Einheit betrachtet.
Die Verbindung dieser Einheit mit anderen SGSN-Einheiten ist jedoch dargestellt, ebenso
wie die Verbindungen des Kernnetzes CN zur festnetzbasierten Internet-Umgebung
(über GGSN)
und zu anderen Kernnetzen (über SGSN).
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Das
Endgerät
UE wird angenommen als über
den Knoten NB2 im Funkzugangsnetz RATa mit dem System verbunden,
wie durch die durchgezogene Pfeillinie dargestellt, mit der Möglichkeit,
sowohl horizontale Handover (zum Knoten NB1 in demselben Funkzugangsnetz
RATa) als auch vertikale Handover (zum Funkzugangsnetz RATb, ...
RATn, dargestellt durch die gestrichelten Pfeillinien) durchzuführen.
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Um
die Rekonfiguration der Endgeräte
und das Herunterladen von Software unterstützen zu können, beinhalten die Funkzugangsnetze
RATa ... RATn ferner Einheiten zur Verwaltung von Rekonfigurations-
und Download-Vorgängen
PRMa, PRMb ... PRMn (= Proxy Reconfiguration Manager), welche der
Funknetzsteuerung RNC, der Basisstationssteuerung BSC bzw. der Interworking-Einheit
IWU zugeordnet oder in diesen enthalten sein können.
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Das
Kernnetz CN (das Heimatnetz des Endgeräts UE, das in der Abbildung
dargestellt ist) ist mit Einheiten SRM (Serving Reconfiguration
Manager) und HRM (Home Reconfiguration Manager) einer höheren Ebene
ausgestattet, welche den Einheiten S-MSC/SGSN bzw. HLR zugeordnet
oder in diesen enthalten sein können.
Mit „Rekonfiguration" wird im vorliegenden
Fall die Gesamtheit der Funktionen angesprochen, die es einem Endgerät ermöglichen, von
einem Funkzugangsverfahren zu einem andern zu wechseln, unabhängig davon,
ob es sich um ein multimodales oder um ein rekonfigurierbares Endgerät handelt.
Zu beachten ist, dass die Endgeräte
gegebenenfalls die für
die Rekonfiguration benötigte Software
einschließlich
der Funkzugangsverfahren aus dem Netz herunterladen können.
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Die
Einheiten PRMi (i = a ... n), SRM und HRM bilden eine verteilte,
hierarchische Struktur mit drei Ebenen, die sich über verschiedene
Netzdomänen
erstrecken, wobei die HRM-Einheit
(Home Reconfiguration Manager) die oberste und die PRMi-Einheit
(Proxy Reconfiguration Manager) die unterste Ebene darstellt. Eine
hierarchische verteilte Struktur minimiert die Netzbelastung und
beschleunigt das Herunterladen von Software.
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Die
Funktionen der Einheiten PRM, SRM, HRM für die Rekonfiguration und das
Herunterladen von Software in einem System der Art, wie es in 1 dargestellt
ist, werden in den Dokumenten „Requirements
on Network and Security Architecture and Traffic Management Schemes
for Download Traffic based on IP Principles in Cellular and Ad Hoc Networks" (Anforderungen an
die Netz- und Sicherheitsarchitektur und an Verkehrs-Management-Schemata
auf Basis von IP-Prinzipien in zellularen und Ad-Hoc-Netzen; IST-Projekt „SCOUT", Dokument D4.1.1),
die auf der Internet-Seite
www.ist-scout.org zur Verfügung
stehen, sowie in dem Dokument „Reconfigurable
SDR Equipment and Supporting Networks Reference Models and Architectures" (Rekonfigurierbare
SDR-Systeme und Unterstützungsnetz-Referenzmodelle und
-Architekturen), White Paper der Arbeitsgruppe 3 des Wireless World
Research Forum (WWRF) (2002). Für
ein besseres Verständnis
werden hier dennoch einige der Funktionen der Einheiten PRMi, SRM,
HRM kurz beschrieben.
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Für eine derartige
Beschreibung wird auch Bezug genommen auf die 2.
Dort werden der Einfachheit halber lediglich zwei Funkzugangsnetze betrachtet,
beispielsweise ein UMTS-Netz
RAT1 (auch als „Zellularnetz" bezeichnet) und
ein WLAN RAT2 („Hotspot"). Die Rekonfigurationseinheiten sind
hier in der Funknetzsteuerung RNC, der Interworking-Einheit IWU,
der SGSN-Einheit (Service GPRS Support Node) bzw. der Heimatdatei
HLR enthalten und sind geeigneten Speichereinheiten (Repositories)
SP1, SP2, SS, SH1, SH2 zugeordnet, was im Folgenden noch ausführlicher
behandelt wird. Zur Wahrung der Konsistenz mit 1 enthalten
beide Netze RAT1, RAT2 einen jeweiligen Proxy Reconfiguration Manager
PRM1, PRM2, auch wenn ein WLAN-artiges RAT2 mit dem Proxy Reconfiguration Manager
des zellularen Mobilfunknetzes auskäme. Da PRM1, PRM2 mit derselben
SRM-Einheit (Serving Reconfiguration Manager) im Kernnetz CN verbunden
sind, gelten die Funkzugangsnetze RAT1 und RAT2 als zu demselben
Terminal Reconfiguration Serving Area gehörig, gekennzeichnet durch den als
gestrichelte Linie dargestellten Block TRSA. Die Beschreibung zu 2 setzt
sich im Wesentlichen mit den Aspekten in Bezug auf das Herunterladen von
Software auseinander.
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Die
Proxy Reconfiguration Manager-Einheiten PRMi (i = 1, 2) bilden die
Kontaktpunkte für
jedes Endgerät,
das an die Funkzugangsnetze RATi angeschlossen ist. Diese Einheiten
sind hauptsächlich
an den Funktionen für
Modus-Überwachung,
Modus-Aushandlung,
Modus-Umschaltung und das Herunterladen der Software beteiligt.
Für die
Aushandlungs- und Informationsprozesse wird Steuerungsverkehr von
und zu den PRMi-Einheiten gesendet, wohingegen im Fall des Herunterladens
von Software die entsprechenden Software-Datenpakete über die PRMi-Einheiten transportiert
werden. Diese Einheiten können
in zwei Teile unterteilt sein, die die Funktionen der Anwenderebene
(Blöcke
SPREi in 2, wobei SPRE die Abkürzung ist
für Software Download
and Profile Repository) und die Funktionen der Steuerungsebene (Block
SDRC in 2, wobei SDRC die Abkürzung ist
für Software
Download and Reconfiguration Controller) repräsentieren. Die Blöcke SPREi
erfassen alle Profile und sonstigen Informationen, die für die Durchführung der
Rekonfiguration und für
das Herunterladen von Software benötigt werden.
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Ferner
ist es Aufgabe dieser Blöcke,
die Software-Module aus der entsprechenden Speichereinheit bzw.
dem entsprechenden Repository SPi abzurufen und sie an das Endgerät weiterzuleiten.
Allgemein ist das Repository SPi ein Cache-Speicher für häufig angeforderte Software
(Rekonfigurations-Software
für die
Endgeräte
des entsprechenden Funkzugangsnetzes RAT oder andere Software),
die auf höheren
Ebenen gespeichert ist, jedoch kann es auch einen Teil der Software
enthalten, die an das Endgerät
weitergeleitet werden kann. Dadurch, dass häufig angeforderte Software
im PRMi (Proxy Reconfiguration Manager) enthalten ist, wird die
für die
Durchführung
des Download-Vorgangs benötigte
Zeit beträchtlich
reduziert und wird auch das Netz von einem großen Teil des Verkehrs entlastet,
so dass die Netzressourcen effizienter genutzt werden können. Der Block
SDRC beherbergt, wie schon sein Name erkennen lässt, die Steuerungsfunktionen
für die
Rekonfiguration und das Download. Speziell steuert er die Bearbeitung
der Anfrage zum Herunterladen von Software-Modulen, die in der zugehörigen Speichereinheit
SPi enthalten sind, und leitet die Anfrage weiter an die höheren Ebenen,
wenn die Software nicht in der SPi-Einheit enthalten ist.
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Die
Einheit SRM (Serving Reconfiguration Manager) ist mit allen PRMi-Einheiten
in ihrem TRSA (Terminal Radar Serving Area) verbunden und ist mit einem
Speichermittel SS verknüpft,
in dem unter Anderem die Rekonfigurations-Software für alle Funkzugangsverfahren
in dem besagten TRSA enthalten sind. Das Speichermittel SS beinhaltet
eine aktuelle Software-Datenbank und kann unter Umständen auch
einen Cache-Speicher
für Software
umfassen, die von einer höheren
Ebene kommt. Wie die PRMi-Einheiten kann auch der Serving Reconfiguration Manager
SRM in zwei Blöcke
C-SRM und U-SRM untergliedert werden, die für die Funktionen der Steuerungs- bzw. der Anwenderebene
zuständig
sind.
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Die
Funktionalität
der Steuerungsebene, C-SRM, hat im Wesentlichen zwei Aufgaben:
- – Verwalten
des entsprechenden Austauschs von Steuerungsnachrichten zwischen
dem Endgerät (über den
Proxy Reconfiguration Manager PRM sowie spezieller über den
Software Download and Reconfiguration Controller SDRC) und den Einheiten,
die AAA-Prozesse (Authentifizierung, Autorisierung und Abrechnung)
im Betreibernetz verwalten, wenn der Anwender ein Handover ausführen oder
eine Software-Komponente
herunterladen will, für
die eine Autorisierung erforderlich ist;
- – Standortaktualisierung
(oder Makro-Mobilitätsfunktion):
Der Serving Reconfiguration Manager SRM speichert den Standort jedes
kontrollierten Endgeräts
in seinem TRSA: Wenn beispielsweise ein Massen-Upgrade ansteht,
muss der SRM wissen, an welchen Proxy Reconfiguration Manager PRM
das Software-Modul weitergeleitet werden muss.
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Die
Funktionalität
der Anwenderebene, U-SRM, des SRM ist wiederum für die Funktion des Bereitstellens
des Software-Downloads
zuständig, indem
sie Anfragen für
Software empfängt,
die weder in der Einheit PRMi des Funkzugangsnetzes RATi, das aktuell
genutzt wird, noch in den benachbarten PRM-Einheiten enthalten ist. Die U-SRM-Funktionalität stellt
dem Proxy Reconfiguration Manager PRM die angeforderte Software
bereit, wenn sie im Speichermittel SS gespeichert ist; andernfalls
leitet die U-SRM-Funktionalität
die Anfrage ihrerseits weiter an den Home Reconfiguration Manager
HRM, wobei die Software an den PRM übertragen wird, sobald sie beschafft
wurde.
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Die
HRM-Einheit muss alle Software zur Verfügung stellen, die auf den unteren
Ebenen nicht vorhanden ist, darunter auch neue Software-Upgrades, über die
sie von den Anbietern informiert wird, und kann mit einer Mehrzahl
von SRM-Einheiten
(Serving Reconfiguration Manager) verbunden sein. Im Fall eines
Upgrades benachrichtigt der HRM den SRM über die Verfügbarkeit
neuer Software und leitet diese bei Bedarf an den SRM weiter. Geht
bei dem HRM eine Anfrage zum Herunterladen von Software ein, ist
er auch für
die Autorisierung des Endgeräts
zuständig, vorausgesetzt,
dass die Software lizenziert ist, sowie für die Abrechnung des Software-Downloads
mit dem Anwender. In diesem Fall verwendet der HRM ein Abrechnungs-Repository,
das aktualisiert wird, wenn die betreffende Software heruntergeladen
wird. Der Block SH1 zeigt die Gesamtheit der Software-Datenbanken,
die für
den HRM über
die Server der jeweiligen Hersteller zugänglich sind, dargestellt im
Ganzen durch den Block MS, und der Block SH2 stellt das Abrechnungs-Repository
(bzw. den AAA-Server) dar. Der letztgenannte Server ist außerdem mit
dem Steuerungsebenen-Teil C-SRM des SRM verbunden.
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Gemäß der Erfindung
werden die Software-Download-Sitzungen mithilfe des SIP-Protokolls derart
verwaltet, dass mobile Sitzungen unterstützt werden. Das SIP ist ein
textbasiertes Client-Server-Protokoll, das nach dem Simple Mail
Transfer Protocol (SMTP) und dem HyperText Transfer Protocol (HTTP)
entworfen wurde. Wie bei jedem anderen textbasierten Client-Server-Protokoll
gibt der Client Anfragen aus und liefert der Server Antworten zurück. Um das
Verständnis
zu erleichtern, sind im Folgenden einige Definitionen von SIP-Komponenten und
-Funktionen, die in der Erfindung zum Einsatz kommen, noch einmal
aufgeführt:
- – Der „User-Agent
Client" (nachfolgend
kurz einfach „SIP-Client" genannt) ist der
rufende User-Agent, das heißt,
eine Client-Anwendung, die eine SIP-Anfrage veranlasst;
- – Der „Proxy" (oder „Proxy-Server") ist ein Zwischenprogramm,
das sowohl als ein Server als auch als ein Client fungiert, mit
dem Zweck, Anfragen im Namen anderer Clients zu veranlassen; Anfragen
werden intern bearbeitet oder an andere Server weitergeleitet, möglicherweise
nach einer vorherigen Übersetzung;
- – Der „Registrar" ist ein Server,
der Registrierungsanfragen annimmt und der üblicherweise zusammen mit einem
Proxy-Server installiert ist;
- – „Invite" ist die Prozedur,
die zum Aufbauen einer Verbindung verwendet wird;
- – „Register" ist die Prozedur,
mit deren Hilfe ein Anwender Standortinformationen an einen Server übermitteln
kann, damit der Server eine kommende Adresse einer gehenden Adresse
zuordnen kann, unter der der Anwender erreichbar ist;
- – „Bye" ist die Prozedur
für den
Abbau der Sitzung.
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Um
die Sitzungs-Mobilität
sicherzustellen, verwendet die vorliegende Erfindung auch das „Refer"-Verfahren. Bei diesem
verfahren handelt es sich um eine erst kürzlich standardisierte SIP-Erweiterung,
die viele Anwendungen möglich
macht, darunter beispielsweise auch die Anrufumleitung. Das „Refer"-Verfahren zeigt
an, dass der Empfänger
der Umleitungsnachricht, der durch den Anfrage-URI (Universal Resource
Identifier) gekennzeichnet ist, anhand der in der Anfrage enthaltenen
Kontaktinformationen einen Dritten kontaktieren soll. Das „Refer"-Verfahren ist in
dem IETF-Standard RFC 2315 beschrieben, der Gegenstand des Dokuments „The SIP
Refer Method" (Das
SIP-Refer-Verfahren) von R. Sparks ist, welches auf der Internet-Seite http://www.ietf.org/rfc.html
zur Verfügung
steht.
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Der
Aufbau einer Sitzung für
das Herunterladen von Software und die Wiederaufnahme im Fall eines
vertikalen Handovers wird nun unter Bezugnahme auf die Blockdiagramme
und Grafiken der 3 bis 10 beschrieben.
von dem Endgerät UE
wird angenommen, dass es mit dem Funkzugangsnetz RAT1 verbunden
ist, wenn das Download gestartet wird, und dass es, während der
Download-Vorgang läuft
ein vertikales Handover zum Funkzugangsnetz RAT2 durchführt.
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Die
Blockdiagramme in den 3, 5, 7 und 9 zeigen
die SIP-Komponenten, die von der Erfindung betroffen sind, sowie
die Wege der SIP-Nachrichten, wobei letztere durch fett gedruckte Pfeillinien
dargestellt sind. Im Einzelnen werden gestrichelte Linien für die „Register"-Nachrichten; durchgezogene
Linien für
die „Invite"- und „OK"-Nachrichten (in
einem einzigen bidirektionalen Pfeil zusammengefasst); strichpunktierte
Linien für die „Refer"-Nachrichten verwendet.
Eine gepunktete Pfeillinie kennzeichnet das Download und eine gestrichelte
Doppellinie bezeichnet die Überprüfungen in
den Repositories. Einheiten, die auch in den 1 und 2 enthalten
sind, werden mit denselben Bezugssymbolen dargestellt. Zugunsten
der Einfachheit der Abbildungen wurden die standardmäßigen Einheiten
des Mobilkommunikationssystems in den Blockdiagrammen weggelassen
und werden nur die für
die Verwaltung der Rekonfiguration und des Software-Downloads benötigten Einheiten
dargestellt, da dies die Einheiten sind, die die SIP-Komponenten
beherbergen. Andererseits ist die Anordnung dieser Verwaltungseinheiten
in Bezug auf die Einheiten des Mobilkommunikationssystems unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 veranschaulicht. Auch
die Speichereinheit SH2 und der Hersteller-Server MS wurden der
besseren Übersichtlichkeit halber
weggelassen.
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Die
Blockdiagramme zeigen klar, dass gemäß der Erfindung eine hierarchische
Struktur der SIP-Proxies vorgeschlagen wird, um eine flexible und skalierbare
Lösung
zu entwickeln. Speziell:
- – beherbergt das Endgerät UE einen
SIP-Client (CL), der die Registrierungsphase und die Sitzung starten
muss, wenn die Download-Anfrage von dem Endgerät selbst veranlasst wird;
- – beherbergen
die Einheiten PRM1, PRM2 und SRM jeweilige SIP-Proxy-Server PX1, PX2, PX3 (die den
ersten Kontaktpunkt für
den SIP-Client bilden und den Aufbau und die Verwaltung der Sitzung übernehmen)
und Registrar-Server RG1, RG2 und RG3, welche die Registrierung
des Endgeräts
im Netz vornehmen.
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Wie
vorstehend bereits erwähnt,
wird eine einzige Einheit SGSN (Service GPRS Support Node) betrachtet,
die mit den Funkzugangsnetzen RAT1 und RAT2 verbunden ist, und wird
beispielhaft der Fall des Herunterladens von Software beschrieben, die
in der Speichereinheit SP1 (3, 4 und 7, 8)
oder SS (5, 6 und 9, 10)
vorliegt. Dementsprechend werden auch nur zwei Ebenen in der SIP-Struktur gezeigt.
Die vorgeschlagene Lösung
ist jedoch in jeder Hinsicht offen für eine erweiterte Architektur,
beispielsweise den Fall, dass Funkzugangsnetze RAT mit verschiedenen SGSN-Einheiten
verbunden werden. Tatsächlich
ist das Verfahren skalierbar und erfolgreich auch auf komplexere
Architekturen anwendbar.
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In
den Grafiken werden folgende Kennzeichner für die SIP-Komponenten verwendet:
-
Es
wird nun Bezug genommen auf die 3, 4;
der Prozess des Aufbauens einer Sitzung für das Herunterladen von Software
vom Proxy Reconfiguration Manager PRM1 gestaltet sich wie folgt:
- 1. Der SIP-Client (das Endgerät UE) führt die
Registrierung beim SIP-Proxy-Server PX1 im PRM1 durch;
- 2. Die REGISTER-Nachricht wird im Registrar-Server RG1 gespeichert
und anschließend weitergeleitet
an den Proxy-Server
der höheren Ebene
PX3 im SRM (Serving Reconfiguration Manager). Anschließend wird
die Kennung des Endgeräts
UE auf der SRM-Ebene in dem SIP-Register RG3 gespeichert.
- 3. Der SIP-Client sendet eine INVITE-Nachricht an den PRM1,
um die SIP-Sitzung zu starten. Die Nachricht (soweit sie die für die vorliegende
Erfindung interessierenden Informationen betrifft) könnte etwa
folgendermaßen
aussehen:
INVITE [email protected]
Via [[email protected]]
From
[email protected]
To [email protected]
Call ID xyz123
- 4. Der PRM1 prüft,
ob die Software in seinem Repository SP1 enthalten ist. Die Antwort
ist positiv.
- 5. Von dem Proxy-Server PX1 wird eine OK-Nachricht an das Endgerät UE zurückgesendet,
so dass die Sitzung aufgebaut wird und das Herunterladen der Software
an das Endgerät
UE ordnungsgemäß gestartet
wird.
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Das
Software-Download folgt den Regeln, die das SIP festlegt. Zu beachten
ist, dass der Proxy-Server PX1 die heruntergeladene Software nicht speichert,
selbst wenn ein gewisser Grad der Pufferung natürlich bereitgestellt wird,
um den beim PX1 ankommenden und den von dort abgehenden Verkehr
anzupassen. Der Pfeil „SW
herunterladen" in dem
Signalisierungsdiagramm erstreckt sich von dem Proxy zum Client,
da er sich auf die Steuerungssignalisierung bezieht und nicht auf
die eigentlichen Datenpakete.
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In
der obigen Nachricht sowie in den Nachrichten, die im Zusammenhang
mit den 6, 8 und 10 erwähnt werden,
wird nicht ausdrücklich
Bezug genommen auf die Struktur der Nachricht (Abfragezeile, Kopfteil,
Textteil), da die Struktur dieselbe ist wie durch die Standards
des SIP-Protokolls definiert und von der vorliegenden Erfindung
nicht berührt
wird. Wir rufen hier lediglich in Erinnerung, dass der Textteil
eine Anzahl von Parametern (bekannt als SDP-Parameter, wobei SDP für Session
Description Protocol steht) umfasst, die Informationen enthalten,
unter Anderem beispielsweise über
die Sitzungsmerkmale, Zeitangaben und Angaben über die in der Sitzung verwendeten
Medien. Eine Liste dieser Parameter an dieser Stelle einzufügen ist
nicht notwendig, da sie im IETF-Standard RFC 2327 definiert sind,
der auf der vorstehend bereits erwähnten Internet-Seite der IETF
zu finden ist. Einer der Parameter, die die Sitzungsmerkmale beschreiben
(beipielsweise der Parameter s = Name der Sitzung oder der Parameter
i = Informationen zur Sitzung), zeigt an, dass es bei der Sitzung
um das Herunterladen des gewünschten
Software-Moduls geht. Ferner ist es, da die Erfindung darauf abzielt,
einen Software-Download-Vorgang
ab dem letzten empfangenen Datenpaket wieder aufzunehmen, wenn ein
vertikales Handover erfolgt, notwendig, die fortlaufende Nummer
pktn der heruntergeladenen Datenpakete nachzuverfolgen: Zu diesem
Zweck können
die optionalen Sitzungsattributzeilen (Parameter a) verwendet werden.
Von den oben genannten beiden SDP-Parametern ist nur der Parameter „Paketnummer" ausdrücklich dargestellt
(in den Nachrichten, die die Wiederherstellungsphase betreffen).
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Wird
die Software aus dem Serving Reconfiguration Manager SRM heruntergeladen
(5, 6), startet der Anwender eine
Sitzung mit dem PRM1, wie zuvor auch, und wiederholt die Schritte
1 bis 4 oben. Die „Register"-Nachrichten und
die „Invite"-Nachricht an den
Proxy-Server PX1 sind in 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung
nicht mehr dargestellt. In diesem Fall liefert die Überprüfung in
Schritt 4, ob die angefragte Software in dem Repository SP1 enthalten
ist, ein negatives Ergebnis. Daraufhin werden die folgenden Schritte ausgeführt:
- 5. Wenn der PRM1 feststellt, dass die Software, die
heruntergeladen werden soll, nicht im Repository SP1 enthalten ist,
sendet er an das Endgerät UE
eine „Refer"-Nachricht, um die bestehende Sitzung
an den SIP-Proxy der höheren
Ebene (d. h. den SRM) umzuleiten. Der PRM1 (Referred by, Umgeleitet
von) teilt dem Endgerät
UE (user1, Anwender1) mit, dass die bestehende Sitzung (Call ID,
Anruf-ID) an den SRM (Refer to, Umleiten an) umgeleitet werden muss.
Die „Refer"-Nachricht kann wie
folgt aussehen:
REFER [email protected]
Via [[email protected]]
From
[email protected]
To [email protected]
Call ID xyz123
Refer
to [email protected]
Referred by [email protected]
- 6. Nach Empfang der „Refer"-Nachricht sendet das
Endgerät
UE eine neue INVITE-Nachricht an den Proxy-Server PX3 im Serving
Reconfiguration Manager SRM. Die neue INVITE-Nachricht sieht folgendermaßen aus:
INVITE
[email protected]
Via [[email protected]][[email protected]]
From
[email protected]
To [email protected]
Call ID xyz123
- 7. Angenommen, das Vorhandensein der Software in der Speichereinheit
SS ist vorab bekannt, dann wird eine OK-Nachricht an das Endgerät UE zurückgesendet.
Die Sitzung wird aufgebaut und das Software-Download wird gestartet.
Ist das Vorhandensein der Software in der Speichereinheit SS nicht
vorab bekannt, wird im Anschluss an die INVITE-Nachricht 6 eine Überprüfung ähnlich derjenigen
in Schritt 4 durchgeführt
(die Überprüfung ist
in 5 dargestellt).
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In
beiden Fällen
wird die Sitzung nach Abschluss des Download-Vorgangs abgebaut (durch die
Nachricht BYE, in den Grafiken nicht dargestellt), sofern sich das
Endgerät
UE auch weiterhin im Funkversorgungsbereich von RAT1 befindet.
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Es
ist zu beachten, dass die „Register"-Nachricht, auch
wenn das Download auf der PRM-Ebene erfolgt, an alle Registrars der
höheren Ebenen
weitergeleitet wird, so dass auch die höheren Ebenen den Standort des
Endgeräts
kennen. Dies ist vorteilhaft, wenn es um die Abwicklung der Wiederaufnahme
eines Download-Vorgangs geht, wie nachfolgend deutlich wird.
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Es
wird nun der Fall beschrieben, dass das Endgerät UE während des Download-Vorgangs
von einem Standort UE(1) im Funkversorgungsbereich von RAT1 an einen
Standort UE(2) (strichpunktierte Linien) im Funkversorgungsbereich
von RAT2 wechselt. Falls die Software aus dem Repository SP1 des Proxy
Reconfiguration Managers PRM1 heruntergeladen wird (7 und 8),
wird angenommen, dass diese Software auch im Repository SS des Serving
Reconfiguration Manager SRM gespeichert ist. Die in 3 und 5 dargestellten
Nachrichten sind in den 7 und 9 nicht
mehr enthalten. Der im Funkzugangsnetz RAT1 eingeleitete Download-Vorgang ist weiterhin
dargestellt, jedoch mit dünneren
Linien.
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In
8 werden
in den Schritten 1, 2 der laufende Download-Vorgang und das vertikale
Handover gezeigt. Im Funkversorgungsbereich von RAT2 erhält das Endgerät UE eine
neue IP-Adresse und eine neue URL, in diesem Fall
[email protected]. Die
Mobilität
der Endgeräte
wird gemäß MIP- (IPv6-) Mechanismen
gehandhabt. Dies sind konventionelle Mechanismen und müssen daher
an dieser Stelle nicht noch einmal näher erläutert werden.
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Nach
Erhalt der neuen IP-Adresse ist das Endgerät UE darüber informiert, dass es sich
in einem anderen Teilnetz befindet, und versucht, die Software-Download-Sitzung
wiederaufzunehmen. Zusammen mit anderen SIP-Parametern hat das Endgerät UE die
Kennung der zuvor bestehenden Sitzung (Call ID, Anruf-ID), die laufende
Nummer des letzten ordnungsgemäß empfangenen
Datenpakets (SDP-Parameter „pktn") und seine alte
URL gespeichert. Das Endgerät
UE sendet eine „Refer"-Nachricht an den
Proxy-Server PX1 (Schritt 3 in
8), um die
laufende Sitzung auf seine neue URL umzuleiten. Die Nachricht beinhaltet
unter Anderem die alte URL (Feld „Referred by", Weitergeleitet
durch) und kann folgendermaßen
aussehen:
REFER
[email protected] Via [
[email protected]][
[email protected]]
From
[email protected] To
[email protected] Call ID xyz123
Refer
to
[email protected] Referred by
[email protected] SDP
Pktn: 1453
-
Der
Proxy-Server PX1 ist dafür
konfiguriert, nicht auf die „Refer"-Nachricht zu antworten;
die Nachricht wird schlicht ignoriert, er erhält aber die neue URL des Endgeräts UE, die
Anruf-ID und den Verweis auf das letzte ordnungsgemäß empfangene Datenpaket
(Schritt 4 in 8).
-
Anschließend sendet
der Proxy-Server PX1 eine weitere „Refer"-Nachricht („Refer"-Nachricht Nr. 5, ausgelöst durch „Refer"-Nachricht Nr. 3)
an den Serving Reconfiguration Manager SRM, um die zuvor unter der
alten URL aufgebaute Sitzung umzuleiten. Die neue „Refer"-Nachricht hat den
Zweck, den SRM darüber
zu informieren, dass eine durch den Parameter Call ID identifizierte
Sitzung mit dem Endgerät
UE unter dieser neuen URL veranlasst werden muss und dass der SRM
dieselbe Software nochmals aus seinem Repository abrufen und das
Download beginnend bei dem angegebenen Datenpaket starten muss.
Diese zweite „Refer"-Nachricht sieht
folgendermaßen
aus:
REFER
[email protected] via [
[email protected]]
From
[email protected] To
[email protected] Call ID xyz123
Refer
to
[email protected] Referred by
[email protected] SDP
Pktn: 1453
-
-
Das
Endgerät
UE akzeptiert die neue Sitzung, indem es eine OK-Nachricht zurücksendet (Schritt
7 in 8). Das Download der Software wird aus der Speichereinheit
SS wieder aufgenommen und beginnt erneut bei dem Paket, bei dem
der Download-Vorgang unterbrochen wurde (d. h. dem Paket 1453);
nachdem die neue Sitzung ordnungsgemäß aufgebaut ist, wird die alte
noch anhängige Sitzung
abgebaut.
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Die 7 und 8 zeigen,
dass, auch wenn die Sitzung auf der PRM-Ebene gestartet wurde (durch
PRM1), die Wiederaufnahme durch die nächsthöhere Ebene, also durch den
Serving Reconfiguration Manager SRM, verwaltet wird, nicht auf der Peer-Ebene
durch den PRM2 im Funkzugangsnetz RAT2. Diese Entscheidung wurde
aus Gründen
der Einfachheit der Signalisierung getroffen, wobei berücksichtigt
wurde, dass ein sehr hohes Maß an
Signalisierung erforderlich wäre,
um die Verwaltung des Download-Vorgangs an den PRM2 zu übertragen. Auf
der anderen Seite kommt es im Allgemeinen eher selten zu einem vertikalen
Handover, so dass die Belastung des SRM nicht signifikant erhöht würde. Ferner
ergibt sich aufgrund dieser Entscheidung auch eine Verbesserung
der Laufzeiteigenschaften, auch wenn diese nicht von entscheidender
Bedeutung ist, da es sich um nicht echtzeitbasierten Verkehr handelt.
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Für den Fall,
dass das Herunterladen der Software vom SRM wieder aufgenommen wird (
9 und
10),
ist die Vorgehensweise ähnlich:
Selbstverständlich
erfolgt während
der Wiederaufnahme kein Eingreifen des PRM1. Speziell sendet das
Endgerät
UE nun eine „Refer"-Nachricht an den SRM,
um die laufende Sitzung auf seine neue URL umzuleiten:
REFER
[email protected] Via [
[email protected]]
From
[email protected] To
[email protected] Call ID xyz123
Refer to
[email protected] Referred
by
[email protected] SDP Pktn: 1453
und sendet der SRM
an das Endgerät
UE eine INVITE-Nachricht wie vor. Der weitere Verlauf entspricht dem
vorstehend beschriebenen Fall.
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Wie
bereits erwähnt
basiert die Erfindung auf einer hierarchisch ausbaubaren Struktur
der SIP-Server. Wenn daher die Endgeräte die Möglichkeit oder den Bedarf haben,
Software-Module aus dem Repository SH1 herunterzuladen, wird der Home
Reconfiguration Manager HRM auch einen Proxy- und einen Registrar-Server
beherbergen; in diesem Fall wird, zumindest wenn der Speicherort der
Software nicht vorab bekannt ist, die „Register"-Nachricht an den HRM weitergeleitet.
Falls zur Abwicklung des Software-Downloads ein Eingreifen des HRM
erforderlich ist, wird natürlich
auch bei der Wiederaufnahme des Download-Vorgangs ein solches Eingreifen
des HRM notwendig sein.
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Im
Allgemeinen lässt
sich sagen, dass eine Software-Download-Sitzung, die von den Proxies der untersten
Ebene aufgebaut wurde, durch einen Proxy der nächsthöheren Ebene (PX3) wiederaufgenommen
wird, während
eine Sitzung, die durch einen Proxy einer höheren Ebene aufgebaut wurde,
von demselben Proxy wiederaufgenommen werden kann, von dem sie aufgebaut
wurde.
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In
dem Fall, dass das Ziel-Funkzugangsnetz RAT2 mit einer anderen SGSN-Einheit
(Service GPRS Support Node) verbunden ist als der SGSN-Einheit,
die mit dem Funkzugangsnetz RAT1 verbunden ist, wird die hierarchische
Struktur vorzugsweise dadurch ausgeschöpft, dass die Wiederherstellung
von dem Home Reconfiguration Manager HRM verwaltet wird (d. h. durch
die oberste Ebene der Hierarchie). In diesem Fall wird die „Refer"-Nachricht an den
Serving Reconfiguration Manager SRM (3 oder 5, je nach dem, wie
der Fall liegt) eine „Refer"-Nachricht an den HRM auslösen, wenn
die Software von dem SRM oder dem PRM1 heruntergeladen wird, wohingegen
die „Refer"-Nachricht von dem Client direkt an den
HRM gesendet wird, wenn die Software vom HRM heruntergeladen wird.
Der HRM sendet daraufhin die INVITE-Nachricht an den Client unter
dessen neuer URL.
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Die „alte" SGSN-Einheit könnte das
Eingreifen der „neuen" SGSN-Einheit auch
direkt anfordern, welche daraufhin die INVITE-Nachricht an den Client senden
würde,
wenngleich dies eine weniger bevorzugte Alternative ist.
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Es
ist offensichtlich, dass die vorstehende Beschreibung lediglich
beispielhafter Natur ist und keinerlei einschränkenden Charakter hat und dass Veränderungen
und Modifikationen möglich
sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er
in den beigefügten
Patentansprüchen
definiert ist.
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Daher
kann die vorliegende Erfindung, selbst wenn sie hier unter Bezugnahme
auf ein „konventionelles" Mobilkommunikationssystem
beschrieben wurde, auch in Mobilkommunikationssystemen einer künftigen
Generation profitabel eingesetzt werden. Da die Erfindung auf der
Verwendung des SIP-Protokolls basiert, kann sie ebenso gut auch
als Anwendung einer IMS-Plattform oder im Allgemeinen als ein Mittel
zur Integration von rekonfigurierbaren Funktionalitäten in eine
IMS-Architektur genutzt werden.