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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft im allgemeinen die Bereitstellung eines vorübergehenden
selektiven nationalen Roamings bei vorgegebenen Netzbetriebsbedingungen,
z.B. bei einer Netzüberlast
in einem Mobilfunk-Kommunikationssystem. Insbesondere betrifft die
Erfindung ein Verfahren, eine Vermittlungsstelle, ein Telekommunikationssystem
und eine Mobilstation eines Mobilfunk-Kommunikationsnetzes, wobei
eine Mobilstation oder mehrere Mobilstationen eines ersten Mobilfunk-Kommunikationsnetzes
an ein zweites Mobilfunk-Kommunikationsnetz
transferiert werden, wenn eine Überlastbedingung
in dem ersten Mobilfunk-Kommunikationsnetz auftritt. Es gibt auch
die Möglichkeit,
dass der Mechanismus von einem Wartungspersonal aktiviert wird,
z.B. aufgrund irgendwelcher schwerwiegenden Wartungsaktivitäten oder
bei einem Vermittlungsstellen- oder Netzausfall.
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Hintergrund
der Erfindung
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4 zeigt
einen Überblick über ein
nationales Telekommunikationsnetz TELE, wobei mehrere Mobilfunk-Kommunikationsnetze
HPLMN, VPLM1, VPLM2 ... VPLMNn (z.B. ein D1, D2 oder E-Plus-Netz)
gleichzeitig vorhanden sein können. Während 4 die
Koexistenz der Netze zeigt, können
die Netze natürlich
geographisch die gleichen geographischen Gebiete abdecken. Jede
Mobilstation MS (oder allgemein eine Teilnehmerstation) weist eine
bestimmte Teilnahmeberechtigung für ein Netz der Netze auf. Derartige
Teilnahmeberechtigungsdaten sind in dem Heimatregister HLR gespeichert.
Die Mobilstationen MS werden von einer jeweiligen Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR innerhalb der Netze bedient. Die Vermittlungseinrichtung
umfasst das Mobilvermittlungszentrum MSC und ein Besucherregister
VLR. Andere Einrichtungen, die zur Herstellung der Kommunikation
zwischen der Mobilstation MS und dem Vermittlungszentrum MSC/VLR
erforderlich sind, beispielsweise die Basisstations-Steuereinrichtungen
BSC, die Basissenderstationen BTS und die Basisstationen BS, der
einzelnen Netze sind in 4 nicht dargestellt, jedoch
wird natürlich
angenommen, dass die Kommunikation zwischen der Mobilstation MS
und der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR und dem Heimatregister HLR
wie in jedem standardmäßigen GSM-Netz
ausgeführt
wird. Da sämtliche
Mobilfunk-Kommunikationsnetze und die Mobilstationen selbst dem
GSM-Standard (oder irgendeinem anderen nationalen Standard) angepasst sein
müssen,
können
die Mobilstationen MS, MS' natürlich prinzipiell
Kommunikationen in jedem Netz ausführen.
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Wenn
eine Qualität
eines Dienstes eines Mobilnetzes unter einem akzeptablen Niveau
ist, beispielsweise aufgrund einer Ermangelung von Ressourcen in
dem Netz, dann wird das Netz so angesehen, dass es sich in einem Überlastzustand
befindet. Die Ressourcen können
aus der Verarbeitungsleistung, den Speicherressourcen, der Vermittlungsressourcen,
Funkressourcen oder anderen Ressourcen bestehen. In einer derartigen Überlastbedingung können zwei
schwerwiegende Verkehrsbedingungen auftreten. Zunächst kann
die gesamte Netz-Verkehrs-Behandlungsmöglichkeit bzw. Netz-Verkehrs-Handhabungsmöglichkeit
zusammenbrechen, so dass sämtliche
Mobilstationen, die gegenwärtig
in diesem Netz registriert sind, einen Dienst eines sehr schlechten
Niveaus von dem Netz aufweisen werden. Wenn eine Mobilstation gerade
dabei ist, sich in dem Netz zu registrieren, kann zweitens ihre
Anrufaufbauaufforderung zurückgewiesen
werden. In dieser Bedingung können
die Mobilstationen normalerweise nur Notrufe (112) und nichts anderes
ausführen.
In einer alternativen Lösung,
die gegenwärtig von
GSM unterstützt
wird, ist es vorstellbar, dass die Mobilstation dafür ausgelegt
ist, um eines von mehreren Netzen durch eine Taste und eine Anzeige auf der
Mobilstation zu wählen,
wobei in diesem Fall der Betreiber der Mobilstation manuell ein
neues Netz wählen
kann, sobald seine Anrufaufbauaufforderung von dem Netz zurückgewiesen
worden ist. Wenn das andere Netz die Mobilstation selbst vorübergehend nicht
unterstützt,
dann wird keine weitere Kommunikation für die Mobilstation bereitgestellt,
da entweder ein nationales Roaming nicht zugelassen ist oder das zweite
Netz aufgrund der Tatsache, dass viele Mobilstationen versuchen,
dieses Netz zu wählen,
eine hohe Last aufweist.
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Stand der
Technik
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In
einem herkömmlichen
Mobilfunk-Kommunikationsnetz gemäß dem GSM
Standard werden einige Vorkehrungen getroffen, um Überlastbedingungen
zu behandeln.
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Zunächst besteht
die Möglichkeit,
die Last in dem Netz einfach dadurch zu verringern, dass Zugriffe
von den Mobilstationen eingeschränkt
werden, z.B. indem weitere Anruf aufbauaufforderungen von Mobilstationen,
die ein Zusammenbrechen des Netzes verursachen würden, einfach zurückgewiesen werden.
Es kann die Prozedur verwendet werden, die in dem ETSI GSM-Standard
08.08 (digital cellular telecommunication system (Phase 2+), Mobile-Services
Switching Center-Base Station System (MSC-BSS) Interface; Layer
3 Specification, Section 3.1.12.3, November 1996) und in der ETSI
GSM 02.11 Version 5.0.0 (Digital Cellular Telecommunication System;
Service Accessibility) Abschnitt 4, November 1996, beschrieben ist.
Bei einer derartigen Prozedur wird ein Zugriff von Mobilstationen
auf das Netz auf Grundlage der sogenannten Zugriffs- oder Zugangsklassen
der Teilnehmer beschränkt.
Die ETSI GSM Standards definieren Zugriffsklassen für bestimmte
Gruppen von Teilnehmern in Abhängigkeit von
den definierten Teilnahmeberechtigungen. Beispielsweise können Zugriffsklassen
in Abhängigkeit von
den Tarifen, für
die eine Teilnahmeberechtigung besteht, gruppiert werden, so dass
ein Zugriff auf das Netz für
die Gruppe von privaten Benutzern geblockt werden kann, während eine
Gruppe von Geschäftsbenutzern
noch einen Zugriff erhalten kann. Andere Definitionen der Gruppe
von Teilnehmern oder von Zugangs- oder Zugriffsklassen sind möglich. Während eines Überlastzustandes
werden Teilnehmer, die zu einer bestimmten Zugriffsklasse gehören, einen
Dienst nicht empfangen, wenn sie in ihrem öffentlichen Heimatlandmobilnetz
HPLM registriert sind (siehe 4). Wenn
in einer derartigen Situation keine weiteren Dienste dieser Gruppe
von Teilnehmern angeboten werden, werden sie keinen Dienst aufweisen,
manchmal sogar noch nicht einmal einen Notdienst, da es in GSM möglich ist,
mit dem voranstehend beschriebenen Mechanismus zu definieren, welchen
normalen Benutzern ermöglicht
wird, Notrufe durchzuführen
oder nicht.
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Anstelle
einer Vorgehensweise, bei der ein Zugriff auf das Netz lediglich
vollständig
zurückgewiesen
wird, besteht eine andere Option in GSM darin, die nationale Roaming-Option
zu verwenden, die in dem ETSI GSM Standard 03.22 Version 5.2.0 (Digital
Cellular Telekommunikation System (Phase 2 +); Functions related
to Mobile Stations (MS) in Idle Mode and Group Receive Mode) August
1997, beschrieben ist. Im Gegensatz zu dem internationalen Roaming-Dienst,
der ein Dienst ist, durch den eine Mobilstation von einem mobilen
Netz einen Dienst von einem mobilen Netz eines anderen Landes erhalten
kann, welches ein Roaming-Übereinkommen
mit dem Heimatnetz aufweist (wenn das Roaming für den Teilnehmer zugelassen
ist), ist der nationale Roaming-Dienst ein Dienst, bei dem eine
Mobilstation eines gegebenen mobilen Netzes einen Dienst von einem
anderen mobilen Netz in dem gleichen Land, überall oder sogar auf einer
regionalen Basis, erhalten kann. Die Verfügbarkeit des nationalen Roamings
hängt von
dem Heimatmobilnetz und dem besuchten Mobilnetz ab und hängt nicht
von den Teilnahmeberechtigungs-Anordnungen ab.
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Wie
in 4 gezeigt, kann sich grundlegend während eines Überlastzustands
die Mobilstation MS in ein anderes Netz VPLM1 (welches nachstehend als
das besuchte oder zweite Netz bezeichnet wird) in dem Heimat-PLMN-Land
hineinbewegen (Roaming). Wenn diese Mobilstation MS' vorübergehend von
der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR des gesuchten Netzes VPLM1 bedient
wird, wird die Mobilstation periodisch Anstrengungen unternehmen,
um eine erneute Registrierung in ihrem Heimatnetz HPLMN auszuführen. Wenn
mehrere besuchte Netze VPLMN1 ... VPLMN2 ... VPLMNn existieren,
kann die Mobilstation MS versuchen, einen Zugang in einem bestimmen
Netz zu erreichen.
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5 zeigt
den nationalen Roaming-Dienst für
eine Gruppe von Mobilstationen MS1, MS2, MS3, MS4, die von der Vermittlungseinrichtung
MSC1 des Netzes HPLM bedient werden. Wie in 5 gezeigt, bedienen
zwei Vermittlungseinrichtungen MSC1, MSC2 von zwei Standort- oder
Aufenthaltsgebieten LA1, LA2 jeweils eine Anzahl von Mobilstationen. Das
Aufenthaltsgebiet LA des besuchten Netzes VPLMN überlappt geographisch mit einigen
der Aufenthaltsgebiete des Heimatnetzes HPLMN. Wenn eine Mobilstation
einen Dienst in dem Heimatnetz HPLMN nicht erhält, z.B. in einem Überlastgebiet OVLD-AR,
dann versuchen die Mobilstationen MS1-MS4, in eine der Vermittlungseinrichtungen MSC1', MSC2' des besuchten Netzes
VPLMN, in Abhängigkeit
davon, an welchem Aufenthaltsgebiet des VPLMN sie sich in diesem
Moment befinden, zu roamen. Natürlich
können
die Vermittlungseinrichtungen MSC1', MSC2' bereits einige Mobilstationen MS1'-MS4' bedienen, die eine
Teilnahmeberechtigung in dem besuchten Netz VPLMN aufweisen (es sei
darauf hingewiesen, dass z.B. GSM 03.02,5.1.0, Mai 1996, als MSC
Gebiet den von einem MSC abgedeckten Teil des Netzes definiert,
der aus einem oder mehreren Aufenthaltsgebieten bestehen kann, so
dass ein LA nur von einem MSC bedient wird).
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Während der
nationale Roaming-Dienst prinzipiell einer Mobilstation, die gegenwärtig in
ihrem eigenen Heimatnetz HPLMN nicht behandelt bzw. gehandhabt werden
kann, einen Zugriff auf ein besuchtes Netz VPLMN ermöglicht,
besteht der Nachteil darin, dass die Anzahl von Mobilstationen nicht
mehr als auf einer regionalen Basis gesteuert werden können, d.h.
die Mobilstationen MS1-MS4 werden auf die Vermittlungseinrichtungen
MSC1', MSC2' zugreifen, die ihren
gegenwärtigen
Aufenthaltsort bedienen.
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Wenn
das Heimatnetz HPLMN zusammenbricht, insbesondere aufgrund der Überlastbedingung,
und einigen oder sämtlichen
Mobilstationen ermöglicht
wird, in Abhängigkeit
von ihrer eigenen Wahl in ein anderes Netz VPLMN zu roamen, kann dies
einen hohen Verkehrsaufwand verursachen und selbst das neue Netz
VPLMN oder sämtliche
anderen Netze VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn können unter Umständen in
einen schwerwiegenden Überlastzustand
kommen. Beispielsweise könnte
in 5 die Vermittlungseinrichtungen MSC1' des besuchten Netzes
VPLMN in dem Aufenthaltsgebiet LA sofort überlastet werden, wenn sämtliche
Mobilstationen MS1-MS4 gleichzeitig entscheiden, vorübergehend in
diese Vermittlungseinrichtung zu roamen. Andererseits können einige
der Mobilstationen, die die ersten sind, die einen Zugriff auf das
besuchte Netz VPLMN anzufordern, noch bedient werden, während diejenigen
Mobilstationen, die nur später
einen Zugriff anfordern, zurückgewiesen
werden. Somit besteht keinerlei Garantie, dass die Mobilstationen,
die bereits von ihrem Heimatnetz zurückgewiesen worden sind, von
dem gewünschten
besuchten Netz VPLMN behandelt werden oder eine Überlastbedingung kann sogar
unter Umständen
in dem besuchten Netz VPLMN verursacht werden. Da nicht sichergestellt werden
kann, dass diese zwei Probleme unter Umständen auftreten, wird der nationale
Roaming-Dienst in den meisten Fällen
nicht verwendet. Ferner kann die Mobilstation überhaupt keine Erlaubnis haben,
ein nationales Roaming zu verwenden. Das gleiche Problem kann sich
ergeben, wenn der Betreiber mehrere Netze betreibt, die überlappen und
die Mobilstationen eine Multiband-Funktionalität aufweisen, z.B. GSM 900/1800.
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Ferner
können
andere Situationen und Bedingungen in dem Heimatnetz existieren,
die eine Flexibilität
wenigstens zur vorübergehenden
Verwendung von Diensten von einem oder mehreren anderen Netzen erfordern
können.
Beispielsweise müssen
unter Umständen
ein Benutzer oder eine Vielzahl von Benutzern, die von einem MSC
bedient werden, nur vorübergehend
an ein anderes Netz transferiert werden, wenn eine MSC eine Wartung
durchläuft. Deshalb
können
viele Bedingungen in dem Heimatnetz den flexiblen Zugriff auf Dienste
eines anderen Netzes erfordern.
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D1:
Bremer: "Inter-PLMS
Handover-An Approach for a Functional Requirement Description", 1995 Fourth IEEE
International Conference on Universal Personal Communications Record,
Gateway to the 21st Century, 6 – 10 November
1995, Seiten 442-446, XP000689990 Tokyo beschreibt, dass eine Mobilstation
von einem ersten Netz an ein zweites Netz transferiert werden kann,
um eine Inter-PLM-Übergabe
auszuführen.
Basierend auf Messberichten von Zellen des zweiten Netzes führt die
Vermittlungseinrichtung des ersten Netzes eine Aufforderung an das
zweite Netz durch zum Transferieren der Mobilstation. Die zweite
Vermittlungseinrichtung von dem zweiten Netz antwortet und letztendlich,
wenn ein Übergabebefehl
durch die Vermittlungseinrichtung des ersten Netzes gegeben wird, wird
die Mobilstation eine Übergabezugangsaufforderung
an das zweite Netz ausgeben, um in dem zweiten Netz registriert
zu werden. Die Bedingung eines Transfers der Mobilstation von dem
ersten an das zweite Netz kann zum Beispiel eine Stau- bzw. Blockiersituation
innerhalb einer bestimmten Zelle verbessern.
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EP-0 595 786 A2 beschreibt,
dass ein erstes mobiles zellulares System eine gerichtete Wiederversuchsnachricht
an ein Prozentanteil von ursprünglichen
Mobiltelefonen senden kann. Dabei kann ein gewisser Prozentanteil
von Telefonanrufen, der durch Funktelefone hervorgebracht wird,
von einem zweiten Funktelefonsystem an das erste Funktelefonsystem
gerichtet werden. Jedoch wird hier auch das erste Netz nur die Mobilstation
auf einer statistischen Grundlage übernehmen, das heißt, es kann nicht
garantiert werden, dass der Prozentanteil von Telefonanrufen tatsächlich in
der Lage sein wird, in dem Netz gehandhabt zu werden, zu welchem
sie transferiert wurden.
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WO-96/28947
beschreibt, dass eine Mobilstation eine von einem terrestrischen
System zu transferierende Aufforderung an ein Satellitensystem durchführen kann.
Es wird beschrieben, dass das transferierte Endgerät in dem
Netz registriert wird, an welches es transferiert wurde.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung wurde durchgeführt,
um die voranstehend beschriebenen Nachteile in den gegenwärtigen GSM
Standards in bezug auf den nationalen Roaming-Dienst zu beseitigen.
Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung
- – ein Verfahren,
eine Vermittlungsstelle, ein Telekommunikationsnetz und eine Mobilstation
bereitzustellen, so dass mobile Benutzer mit einem flexiblen Zugriff
auf Dienste von mehreren Netzen versehen werden können.
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Lösung der
Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren nach Anspruch 1.
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Ferner
wird diese Aufgabe gelöst
durch ein Telekommunikationssystem nach Anspruch 28.
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Ferner
wird diese Aufgabe gelöst
durch eine Vermittlungsstelle nach Anspruch 49.
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Die
Aufgabe wird auch gelöst
durch eine Mobilstation nach Anspruch 62.
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Gemäß der Erfindung
führen
die Vermittlungseinrichtung des (ersten) Heimatnetzes und die Vermittlungseinrichtung
des (zweiten) besuchten Netzes einen Austausch von Anforderungs- und Antwortnachrichten
aus, wenn eine vorgegebene Bedingung, z.B. eine Überlastbedingung, in dem Heimatnetz
auftritt. Dadurch verhandeln das Heimatnetz und das besuchte Netz,
ob das besuchte Netz Verkehr für
eine oder mehrere Mobilstationen des Heimatnetzes, die in ihrem
eigenen Netz nicht behandelt werden können, übernehmen kann oder nicht.
Insbesondere gibt die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes
eine Antwortnachricht an die Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes
zurück,
um anzuzeigen, ob sie einer bestimmten Anzahl von Mobilstationen
des Heimatnetzes einen Zugriff geben wird und kann oder nicht. Diejenigen
Mobilstationen, die angezeigt worden sind, können dann in dem besuchten
Netz registriert werden und ihnen wird deshalb ein flexibler Zugriff
in dem Netz garantiert. Somit kann das nationale Roaming auf einer
allmählichen Basis
gesteuert werden und es wird vermieden, dass Mobilstationen ein
Zugriff lediglich auf einer statistischen Basis wie in dem herkömmlichen
nationalen Roaming-Dienst erlaubt wird. Gleichzeitig wird der Zugriff
ohne Verursachung einer Überlast
in dem besuchten Netz erlaubt.
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Vorteile und
bevorzugte Ausführungsformen
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Vorzugsweise
kann die Anforderungsnachricht, die von der Vermittlungseinrichtung
des Heimatnetzes an die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes
gesendet wird, die Anzahl der Mobilstationen und/oder die Zugriffsklassen
der Mobilstationen und/oder eine Information über das überlastete Gebiet in dem Heimatnetz
enthalten. Somit kann die Vermittlungseinrichtung des besuchten
Netzes in vorteilhafter Weise entscheiden, ob es die Kapazität hat oder
nicht, einen bestimmten Satz von Mobilstationen zu behandeln bzw.
zu handhaben.
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Vorzugsweise
wird die Anforderungsnachricht an zwei oder mehrere Vermittlungseinrichtungen
des besuchten Netzes gesendet. Da sich die Verkehrsbedingungen zwischen
mehreren Vermittlungseinrichtungen des besuchten Netzes unterscheiden
können,
kann somit die Erfolgsrate eines Transfers einer großen Anzahl
von Mobilstationen an das besuchte Netz erhöht werden. Ferner können die mehreren
Vermittlungseinrichtungen jeweils eine bestimmte Anzahl von Mobilstationen
für eine
vorgegebene Zugriffsklasse von Mobilstationen übernehmen, so dass die erhöhte Last
in dem besuchten Netz unter einer Vielzahl von Vermittlungseinrichtungen
verteilt werden kann.
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Wenn
mehrere zweite Netze vorgesehen sind, die potentiell eine bestimmte
Anzahl von Mobilstationen übernehmen
können,
kann die Anforderungsnachricht auch gleichzeitig an eine oder mehrere
Vermittlungseinrichtungen in jedem besuchten Netz gesendet werden.
Dies kann eine gleichmäßige Lastverteilung
unter eine Vielzahl von besuchten Netzen erreichen.
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Die
Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes kann auch auf Grundlage
der Zugriffsklassen in vorteilhafter Weise bestimmen, an welche
Vermittlungseinrichtung oder an welches zweite Netz die Anforderungsnachricht
transferiert werden sollte. Da einige besuchte Netze spezielle Funktionalitäten für Mobilstationen
einer bestimmten Zugriffsklasse bereitstellen können, kann die Vermittlungseinrichtung des
Heimatnetzes in vorteilhafter Weise versuchen, Mobilstationen einer
bestimmten Zugriffsklasse an ein zweites Netz zu transferieren,
welches speziell zur Behandlung einer derartigen Zugriffsklasse
ausgelegt ist. Ferner kann die Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes
mehrere Anforderungsnachrichten, die jeweils eine bestimmte Anzahl
von Mobilstationen oder eine bestimmte Zugriffsgruppe enthalten, getrennt
an mehrere unterschiedliche Vermittlungseinrichtungen in einem besuchten
Netz senden.
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Vorzugsweise
kann die Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes eine Überlastnachricht
an die Basisstations-Steuereinrichtungen
des Heimatnetzes senden, die anzeigt, dass ein Roaming für eine oder
mehrere Mobilstationen zugelassen wird, vorzugsweise gemäß einer
bestimmten Zugriffsklasse. Die Basisstations-Steuereinrichtung kann
somit die Überlastnachricht
an die jeweiligen Mobilstationen transferieren, die darin angezeigt
werden, vorzugsweise an sämtliche
Mobilstationen einer bestimmten Zugriffsklasse.
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Vorzugsweise
zeigt die Überlastnachricht das
besuchte Netz und/oder eine bestimmte Vermittlungseinrichtung in
dem besuchten Netz an, an das die angezeigten Mobilstationen ein
Roaming ausführen
dürfen.
Insbesondere dann, wenn die Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes
mehrere Antwortnachrichten von mehreren Vermittlungseinrichtungen,
die sich in einem oder mehreren besuchten Netzen befinden, empfängt, kann
eine Vielzahl von Überlastnachrichten
an Untergruppen von Mobilstationen transferiert werden, wobei jede
Untergruppe oder Zugriffsklasse eine Anzeige empfangen wird, an welches
besuchte Netz und/oder an welche Vermittlungseinrichtungen die Mobilstationen
eine Roaming ausführen
dürfen.
Somit können
bestimmte Gruppen von Mobilstationen des Heimatnetzes, die sich
vorzugsweise in dem gleichen Aufenthaltsgebiet oder in einem unterschiedlichen Aufenthaltsgebiet
befinden, an das gleiche oder das unterschiedliche Aufenthaltsgebiet
in dem besuchten Netz transferiert werden.
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Vorzugsweise
wird eine Kopie der Teilnehmerdaten, die in dem Heimatregister des
ersten Netzes gespeichert sind, der Mobilstationen, die von dem ersten
Netz nicht behandelt werden können,
an die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes gesendet. Somit
erhält
die Mobilstation, die in dem ersten Netz nicht behandelt bzw. gehandhabt
werden kann, einen Zugang oder Zugriff in dem zweiten Netz.
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Wenn
die Mobilstation in dem besuchten Netz registriert worden ist und
unter Verwendung der Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes
Kommunikationen ausführen
kann, dann kann die Mobilstation auch wiederholte Neuregistrierungsaufforderungen
zur Neuregistrierung in der Vermittlungseinrichtung ihres Heimatnetzes
ausführen,
so dass die Mobilstation in vorteilhafterweise in ihrem Heimatnetz
erneut registriert werden kann, selbst bevor eine Stopnachricht,
die das Ende der Überlastbedingung anzeigt,
von der Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes empfangen wird.
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Wenn
eine Mobilstation in dem besuchten Netz registriert worden ist,
dann kann die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes zulässige Standort-
oder Aufenthaltsgebiete oder Zellen in dem besuchten Netz bestimmen,
in denen die Mobilstation ein Roaming ausführen darf. Da die Überlastbedingung
nicht für
eine unbegrenzte Zeitperiode fortdauern kann, besteht somit keine
Notwendigkeit, der transferierten Mobilstation zu erlauben, Ressourcen in
sämtlichen
Zellen des besuchten Netzes zu belegen, so dass die transferierte
Mobilstation eine zusätzliche
Last in sämtlichen
Zellen des besuchten Netzes darstellt.
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Wenn
sich die Mobilstation aus dem zulässigen Aufenthaltsgebiet herausbewegt,
dann kann die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes entweder
den Anruf fortsetzen, eine Zwischennetz-Übergabe an das Heimatnetz oder
an noch ein anderes besuchtes Netz ausführen, oder sie kann den Anruf
lösen,
den die transferierte Mobilstation ausführt. Somit kann ein plötzlicher
Anstieg der Last in anderen Zellen, die zu einem großen Ausmaß belegt
sind, vermieden werden.
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Wenn
mehrere besuchten Netze vorgesehen sind, kann die Vermittlungseinrichtung
des Heimatnetzes mehrere besuchten Netze abtasten, wenn ein erstes
besuchtes Netz sich geweigert hat, die Mobilstation während der Überlastbedingung
zu übernehmen.
Die Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes kann auch mit der jeweiligen
Vermittlungseinrichtung von mehreren besuchten Netzen verhandeln,
welches zweite Netz eine bestimmte Anzahl oder eine bestimmte Zugriffsklasse
von Mobilstationen übernehmen
soll. Somit kann die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes
mehrere besuchte Netze abtasten, bis sämtliche Mobilstationen, die
aufgrund der Überlastbedingung
nicht behandelt werden können, von
einem oder mehreren besuchten Netzen übernommen werden.
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Wenn
erfasst wird, dass die Überlastbedingung
in dem Heimatnetz geendet hat, sendet die Vermittlungseinrichtung
des Heimatnetzes eine Stopnachricht an das besuchte Netz, woraufhin
die Vermittlungseinrichtung des besuchten Netzes die Zugriffserlaubnis
für die
mobilen Stationen zurückzieht. Die
mobilen Stationen führen
dann eine Neuregistrierung in ihrem Heimatnetz aus, vorzugsweise
an der gleichen Vermittlungseinrichtung, von der sie das Heimatnetz
verlassen haben. Wenn sich die Mobilstation an eine andere Zelle
während
einer Entfernungsbewegung geroamt hat, dann kann die Mobilstation
natürlich
unter Umständen
eine Neuregistrierung bei einer anderen Vermittlungseinrichtung
als der, von der sie ursprünglich
ausgegangen ist, ausführen.
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Vorzugsweise
werden die Teilnehmerdaten in der Vermittlungseinrichtung (Besucherregister)
in dem besuchten Netz nur gelöscht,
nachdem eine Aufenthaltsortsinformation, die in einer Aufenthaltsorts-Aktualisierungs-Informationsnachricht
enthalten ist, gegenüber
der Aufenthaltsortsinformation in dem Heimatregister geprüft wird,
die gespeichert wurde, als der Teilnehmer in dem neuen Netz registriert
wurde. Dies stellt sicher, dass die Teilnehmerdaten, die in dem
Besucherregister des besuchten Netzes gespeichert sind, nur dann
gelöscht
werden, wenn die Mobilstation erfolgreich in ihrem eigenen Heimatnetz
erneut registriert ist, so dass die Mobilstation niemals in einen
Zustand kommen wird, in dem sie nirgends registriert ist.
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Eine
Mobilstation kann vorzugsweise eine Überlastnachricht von einer
Basisstations-Steuereinrichtung empfangen, die anzeigt, dass eine Überlastbedingung
in dem Heimatnetz aufgetreten ist, und um der Mobilstation ein anderes
besuchtes Netz anzuzeigen, welches sein Einverständnis erklärt hat, die Kommunikation für die Mobilstation
zu übernehmen,
so lange wie die Überlastbedingung
vorherrscht. Da eine derartige Überlastnachricht
bereits ein besuchtes Netz anzeigt, welches sich dazu bereit erklärt hat,
die Kommunikation zu übernehmen,
kann die Mobilstation dann einen Transfer zu dem besuchten Netz
ausführen,
so dass garantiert werden kann, dass die Mobilstation einen Zugriff
in dem besuchten Netz aufweist.
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Vorzugsweise
enthält
die Überlastnachricht, die
von der Mobilstation empfangen wird, Information, die zulässige Aufenthaltsgebiete
in dem besuchten Netz anzeigt. Somit können extensive Lasten in bestimmten
Zellen vermieden werden.
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Wenn
die Mobilstation eine Freigabe- oder Loslösungsnachricht von der Vermittlungseinrichtung des
besuchten Netzes empfängt,
nachdem die Überlastbedingung
in ihrem eigenen Netz aufgehört
hat, kann die Mobilstation auch eine Aufforderung an die Vermittlungseinrichtung
des besuchten Netzes senden, um einen Transfer an noch ein anderes
besuchtes Netz oder an eine andere bestimmte Vermittlungseinrichtung
des Heimatnetzes anzufordern. Die Mobilstation kann auch ein bestimmtes
Mobilvermittlungszentrum ihres eigenen Heimatnetzes anzeigen, so
dass in vorteilhafter Weise ein bestimmtes Vermittlungszentrum gewählt werden
kann.
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Nachstehend
werden Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Ausführungsform
der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR des Heimatnetzes HPLMN, eine
Ausführungsform
der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des besuchten Netze VPLMN und eine
Ausführungsform
der Mobilstation MS gemäß der Erfindung;
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2 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung zum vorübergehenden
Transferieren von einer oder mehreren Mobilstationen eines Heimatnetzes
an ein besuchtes Netz;
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3 ein
Flussdiagramm, das die Freigabe- oder Löslösungsprozedur zur Neuregistrierung
einer Mobilstation zurück
in ihrem ursprünglichen
Heimatnetz zeigt;
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4 ein
grundlegendes Blockschaltbild von mehreren koexistierenden Netzen
HPLMN, VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn eines Telekommunikationssystems
gemäß dem Stand
der Technik; und
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5 wie
eine Anzahl von Mobilstationen MS1-MS4 an Mobilvermittlungszentren
MSC1', MSC2' eines besuchten
Netzes VPLMN transferiert werden, wobei insbesondere die geographische Überlappung
der LAs des Heimatnetzes HPLMN und des besuchten Netzes VPLMN gezeigt
wird.
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Prinzip der
Erfindung
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1 zeigt
einen Überblick
des Telekommunikationssystems TELE gemäß der Erfindung. Das Telekommunikationssystem
TELE umfasst ein erstes Mobilfunk-Kommunikationsnetz HPLMN und wenigstens
ein zweites Mobilfunk-Kommunikationsnetz VPLMN. Eine erste Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
in dem ersten Netz HPLMN wird durch ein Mobilvermittlungszentrum/Besucherregister MSC/VLR
gebildet. Eine zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des besuchten zweiten
Netzes VPLMN ist ebenfalls durch ein Mobilvermittlungszentrum und
ein Besucherregister MSC/VLR' gebildet. Ein
Heimatregister HLR speichert Teilnehmerdaten SUB1, SUB2, ... der
Mobilstationen MS1, MS2, MS3, MS4, die eine Teilnahmeberechtigung
in dem Heimatnetz HPLMN aufweisen. Obwohl dies nicht in 1 dargestellt
ist, weist natürlich
auch das besuchte Netz VPLMN ein derartiges Heimatregister HLR für seine
eigenen Mobilstationen, die dort eine Teilnahmeberechtigung besitzen,
auf. Jedes Netz HPLMN, VPLMN enthält die gewöhnlichen Einrichtungen eines
Mobilfunk-Kommunikationsnetzes,
beispielsweise das Basisstationssystem BSS einschließlich der
Basisstation-Steuereinrichtungen BSC etc.
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Obwohl
in 1 nur zwei Netze HPLMN, VPLMN gezeigt sind, ist
das Telekommunikationssystem TELE natürlich nicht nur auf zwei Netze
beschränkt.
Das heißt,
wie bereits allgemein in den 4, 5 angedeutet,
das Telekommunikationssystem TELE kann auch mehrere zweite besuchte Netze
VPLMN1, VPLMN2, VPLMNn umfassen. Ferner sind die einzelnen Zellen
oder Aufenthaltsgebiete LA (die in 5 gezeigt
sind) in 1 nicht dargestellt, jedoch
können
die einzelnen Aufenthaltsgebiete LA1, LA2 des Heimatnetzes HPLMN
und die Aufenthaltsgebiete LA des besuchten Netzes VPLMN überlappen
oder nicht, wie in 5 gezeigt ist.
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Während 1 eine
Situation zeigt, bei der eine Netzüberlast in der ersten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR auftritt und wobei diese erste Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
den Transfer von Mobilstationen an das zweite Netz VPLMN (bzw. an
die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des zweiten Netzes VPLMN) verhandelt,
sei natürlich
darauf hingewiesen, dass auch mehrere erste Vermittlungseinrichtungen
MSC/VLR eine derartige Verhandlung mit einer oder mehreren zweiten
Vermittlungseinrichtungen des zweiten Netzes VPLMN ausführen können. Das
heißt,
da eine Überlastbedingung
lokal nur in einem bestimmten Überlastgebiet
(Zelle) auftreten kann, kann es erforderlich sein, dass zwei erste
Vermittlungseinrichtungen MSC/VLR gleichzeitig Mobilstationen an
eine oder mehrere zweite Vermittlungseinrichtungen MSC/VLR' transferieren.
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Während nachstehend
der Fall beschrieben wird, bei der die vorgegebene Bedingung in
dem ersten Netz, die die Verhandlung und Übergabe an ein Netz oder mehrere
andere Netze verursacht, die Überlastbedingung
ist, sei ferner darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf
eine derartige Bedingung beschränkt
ist. Andere vorgegebene Bedingungen, z.B. während einer Wartung einer MSC,
erfasst von einer Wartungseinrichtung, oder sogar ein geplanter
Befehl von einem Benutzer zur Umschaltung auf das andere Netz (oder
die anderen Netze) kann verwendet werden. Deshalb ist die Erfindung nicht
auf die Überlastbedingung
beschränkt
und irgendeine andere Bedingung in dem Netz kann verwendet werden,
um das Umschalten zu triggern.
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Die
grundlegende Idee in 1 besteht darin, ein selektives
nationales Roaming für
diejenigen Teilnehmer (Mobilstationen) zu ermöglichen, welche das erste Heimatnetz
PLMN (HPLMN) während
einer vorgegebenen Bedingung, z.B. einer Überlastbedingung, nicht behandeln
kann. Wie nachstehend erläutert
wird, ist eine Voraussetzung für
diese Funktion, dass die Registrierungsprozedur aktualisiert wird,
so dass z.B. die Zugriffs-Klasseninformation in der ersten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR verfügbar
ist. Die erste Vermittlungseinrichtung MSC/VLR umfasst eine Überlasterfassungseinrichtung
ODET, die eine Überlastbedingung
(oder allgemein die vorgegebene Betriebsbedingung) in dem ersten
Heimatnetz HPLMN erfasst. Die Überlasterfassungseinrichtung ODET
kann eine lokale Überlast
innerhalb des MSC-Gebiets, eines Aufenthaltsgebiets LA oder einer
Zelle erfassen, die es bedient (siehe 5). Die Überlasterfassungseinrichung
ODET kann auch eine Gesamtüberlastbedingung
in dem ersten Heimatnetz HPLMN erfassen. Wie jedoch mit den gestrichelten Linien
in dem ersten Netz HPLMN angezeigt, ist es auch möglich, dass
sich die Überlasterfassungseinrichtung
ODET irgendwo anders in dem ersten Heimatnetz HPLMN befindet, z.B.
in einer anderen ersten Vermittlungseinrichtung.
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Die Überlast
kann z.B. einfach dadurch erfasst werden, wenn sämtliche Kommunikationsressourcen
in der ersten Vermittlungseinrichtung durch vor sich gehende Anrufe
von Mobilstationen MS, die in dem ersten Heimatnetz HPLMN registriert
sind, belegt sind. Wenn eine Anrufaufbau-Aufforderung von einer Mobilstation
MS als Folge der Tatsache, dass keine Ressourcen verfügbar sind,
zurückgewiesen werden
muss, zeigt dies bereits eine Überlastbedingung
wenigstens in der Vermittlungseinrichtung des Gebiets, in dem sich
die anfordernde Mobilstation MS gegenwärtig befindet, an. Andere mögliche Überlastbedingungen
können
z.B. die Verschlechterung der Übertragungsbedingungen
oder ein vollständiges Zusammenbrechen
des ersten Mobilnetzes aufgrund von schwerwiegenden Betriebs- oder Übertragungsfehlern
sein. Somit erfahren oder sehen in dem zuerst erwähnten Fall
eine bestimmte Anzahl von Mobilstationen MS oder eine bestimmte
Zugriffsklasse AC von Mobilstationen MS eine Überlast in dem ersten Netz
HPLMN in Abhängigkeit
davon, ob die Zugriffsklassen AC für Prioritätszuweisungszwecke in dem Netz
verwendet werden, während
in dem letzteren Fall sämtliche
Mobilstationen MS des ersten Netzes HPLMN die Überlastbedingungen erfahren.
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Schließlich ist
es auch möglich,
dass die Mobilstation MS selbst eine Überlasterfassungseinrichtung
ODET zum Erfassen einer Überlastbedingung
in dem ersten Netz HPLMN umfasst. Wenn z.B. eine Anrufaufbau-Aufforderung
von der Mobilstation MS zurückgewiesen
oder verzögert
wird, kann die Überlasterfassungseinrichtung
ODET der Mobilstation MS selbst dies als eine Überlastbedingung erfassen.
Die Mobilstation MS selbst kann dann entscheiden, die Aufforderung
entweder zu beenden, oder eine Transferaufforderung an die erste
Vermittlungseinrichtung MSC/VLR zu senden, wie nachstehend noch
mit näheren
Einzelheiten erläutert
wird.
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Wie
in 1 ersichtlich, existiert gemäß der Erfindung ein Austausch
von Signalisierungsnachrichten RM, RPM zwischen der ersten und zweiten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR, MSC/VLR' in
Verbindung mit dem Auftreten und der Erfassung einer Überlastbedingung
durch die Überlasterfassungseinrichtung
ODET. Das heißt,
eine Aufforderungseinrichtung REQ ist vorgesehen, um an die zweite
Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des
zweiten Netzes VPLMN eine Aufforderungsnachricht RM zu senden, die
dazu auffordert, dass eine oder mehrere Mobilstationen MS des ersten
Netzes HPLMN, die in dem ersten Netz HPLMN aufgrund der Überlastbedingung nicht
behandelt werden können,
von dem zweiten Netz VPLMN behandelt werden.
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Anstelle
lediglich Mobilstationen zu ermöglichen,
an ein anderes nationales Netz VPLMN zu roamen (wobei diese Mobilstationen
in dem anderen VPLMN registriert sein können oder nicht), kann somit
gemäß der Erfindung
ein definierter und gesteuerter Transfer oder eine Übergabe
einer gewählten Anzahl
von Mobilstationen an das zweite Netz VPLMN ausgeführt werden.
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Die
Aufforderungsnachricht RM von der ersten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR wird in einer Empfangseinrichtung REC in dem zweiten Netz VPLMN
empfangen.
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Natürlich kann
sogar die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' bereits Kommunikationen von Mobilstationen
behandeln, die eine tatsächliche
Teilnahmeberechtigung dafür
aufweisen, wie in 5 gezeigt. Nach Empfang der
Aufforderungsnachricht RM von der ersten Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
bestimmt deshalb eine Zugriffserteilungseinrichtung ACGM, ob das
zweite Netz VPLMN tatsächlich
eine ausreichende Kapazität
aufweist, um Anrufe von einer oder mehreren Mobilstationen MS zu
behandeln, die von dem ersten Netz HPLMN nicht behandelt werden
können.
Somit gibt die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' nicht einfach eine Bestätigungsnachricht
zurück,
sondern sie bestimmt tatsächlich,
ob sie eine ausreichende Kapazität
aufweist, um die Mobilstationen zu behandeln, möglicherweise in Abhängigkeit
von deren Zugriffsklassen, wie nachstehend noch erläutert wird.
Wenn ausreichend Kapazität
in dem zweiten Netz bzw. in der zweiten Vermittlungseinrichtung
vorhanden ist, dann erteilt die Zugriffserteilungseinrichtung ACGM
einen Zugriff für
die Mobilstationen MS des ersten Netzes HPLMN zu.
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Die
zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' umfasst eine Antwortnachricht-Sendeeinrichtung
RSM zum Senden einer Antwortnachricht RPM an die erste Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR. Diese Antwortnachricht RPM zeigt der ersten Vermittlungseinrichtung
an, dass das zweite Netz VPLMN einer oder mehreren Mobilstationen
MS des ersten Netzes HPLMN, die dort aufgrund der Überlastbedingungen
nicht behandelt werden können,
einen Zugriff erteilen wird. Eine Empfangseinrichtung REC in der
ersten Vermittlungseinrichtung MSC/VLR empfängt diese Antwortnachricht
RPM von der zweiten Vermittlungseinrichtung MSC/VLR'.
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Wenn
eine Antwortnachricht RPM von der zweiten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' anzeigt, dass
ausreichend Kapazität
besteht, um die Mobilstationen (oder wenigstens einen untergeordneten Satz
von Mobilstationen) des ersten Netzes HPLMN zu behandeln, registriert
eine Registrierungseinrichtung REG die eine oder die mehreren Mobilstationen MS,
die in dem ersten Netz HPLMN nicht behandelt werden können, in
dem zweiten Netz VPLMN.
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Wie
in 1 angedeutet, kann diese Registrierungseinrichtung
REG in dem ersten oder zweiten Netz HPLMN, VPLMN, in der ersten
oder zweiten Vermittlungseinrichtung MSC/VLR, MSC/VLR' oder sogar in der
Mobilstationen MS vorgesehen sein. In GSM ist die Registrierungseinrichtung
REG in dem HLR, dem MSC/VLR und der MS vorgesehen.
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Sobald
eine Überlastbedingung
in dem ersten Netz HPLMN erfasst wird, tauschen gemäß der Erfindung
die ersten und zweiten Vermittlungseinrichtungen MSC/VLR, MSC/VLR' die Nachrichten RM/RPM
aus, um eine Anzahl von Mobilstationen MS1-MS4 festzulegen, die
an die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' übergeben
werden können,
da die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' angedeutet hat (über die Antworteinrichtung
RPM), dass die Zugriffserteilungseinrichtung ACGM definitiv den
transferierten Mobilstationen MS1', MS2' einen Zugriff erteilen wird. Somit
können die
Teilnehmer von einem mobilen Netz in ein anderes mobiles Netz in
dem Ausgangsland auf einer allmählichen
Basis, regional oder irgendwo, roamen.
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Diese
Verhandlungstechnik ist insbesondere nützlich, wenn die Mobilnetze
HPLMN, VPLMN geographisch überlappen
(d.h. wenn ihre Dienstgebiete LA überlappen) und kann verwendet
werden, um z.B. eine Überlast
zu vermeiden, aber noch den Dienst für die Mobilstationen aufrecht
zu erhalten. Durch den Austausch der Nachrichten RM, RPM kann garantiert werden,
dass die transferierten Mobilstationen in dem zweiten Netz VPLMN
behandelt werden, ohne eine Überlastbedingung
dort zu verursachen, weil die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
die Mobilstationen in einer gesteuerten Weise übernimmt und nur diejenigen
Mobilstationen, für
die eine Verhandlung vorher erfolgreich gewesen ist, werden an das zweite
Netz VPLMN transferiert.
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Zwei
Beispiele sollen die Verhandlung in 1 illustrieren.
In dem oben beschriebenen ersten Fall einer Überlast (bei der nur einzelne
Anrufaufbau-Aufforderungen von Mobilstationen MS zurückgewiesen
werden oder nur einige vor sich gehende Anrufe von einigen Mobilstationen
unterbrochen werden) wird die Aufforderungsnachricht RM gesendet, um
diese Untergruppe von Mobilstationen MS an das zweite Netz VPLMN
zu transferieren, wenn die Zugriffserteilungseinrichtung ACGM eine
ausreichende Kapazität
zur Übelnahme
dieser Mobilstationen erfasst. Die Antwortnachricht RPM zeigt an,
dass alle oder einige der Mobilstationen von dem zweiten Netz VPLMN übernommen
werden können
und somit dürfen
diese Mobilstationen MS eine Registrierung in dem zweiten Netz VPLMN
initiieren. In dem zweiten Beispiel, bei dem das vollständige erste
Netz HPLMN zusammenbricht, zeigt die Auff orderungsnachricht RM
an, dass sämtliche
Mobilstationen an das zweite besuchte Netz VPLMN übergeben
werden sollen.
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Wie
bereits allgemein oben beschrieben, kann es auch passieren, dass
die Überlast
lokal nur innerhalb einer Zelle oder eines Aufenthaltsgebiets LA
auftritt und wenn zwei erste Vermittlungseinrichtungen MSC/VLR des
ersten Netzes HPLMN gleichzeitig eine jeweilige Überlastbedingung in ihrer Zelle erfassen,
dann kann natürlich
jede der ersten Vermittlungseinrichtungen eine Aufforderungsnachricht RM
an die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' senden. In Abhängigkeit von der Überlappung
der Zellen der Netze ist es auch möglich, dass die erste Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR die Aufforderungsnachricht RM an mehrere zweite Vermittlungseinrichtungen
MSC/VLR' sendet.
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Wenn
zwei erste Vermittlungseinrichtungen gleichzeitig eine Überlast
bestimmen, ist es auch möglich,
jeder von ihnen eine Priorität
zuzuweisen, so dass einer Vermittlungseinrichtung mit einer höheren Priorität ermöglicht wird,
ihre Mobilstationen an das zweite Netz zu transferieren.
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Transferverfahren
gemäß der Erfindung
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2 zeigt
eine Ausführungsform
des Verfahrens gemäß der Erfindung
zum vorübergehenden Transferieren
von einer oder mehreren Mobilstationen des ersten Heimatnetzes HPLMN
bei Überlastbedingung
an ein besuchtes Netz VPLMN. In 2 ist MS
eine Mobilstation, die in ihrem Heimatnetz HPLMN während einer
erfassten Überlastbedingung nicht
behandelt werden kann. HPLMN BTS bezeichnet die Basissenderstation
des Heimatnetzes HPLMN. HPLMN MSC bezeichnet die erste Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR in 1 und VPLMN MSC bezeichnet die
zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des besuchten Netzes VPLMN. VPLMN BTS
bezeichnet die Basissenderstation des besuchten Netzes VPLMN und
HPLMN HLR bezeichnet das Heimatregister HLR des Heimatnetzes HPLMN.
Obwohl 2 nur eine Mobilstation MS zeigt, ist offensichtlich,
dass MS auch eine Zugriffsgruppe von Mobilstationen MS darstellen
kann, die an das besuchte Netz VPLMN unter Verwendung des vorübergehenden
selektiven nationalen Roamings gemäß der Erfindung roamen soll.
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Im
Schritt ST1, nachdem eine Überlasterfassungseinrichtung
ODET in 1 eine Überlastbedingung in dem ersten
Netz HPLMN erfasst hat, sendet das überlastete Mobilvermittlungszentrum/Besucherregister
MSC/VLR des Heimatnetzes HPLMN die Aufforderung RM an das Mobilvermittlungszentrum/Besucherregister
VPLMN MSC des besuchten Netzes VPLMN. Für den Fall, dass die Überlastbedingung
einen vollständigen
Zusammenbruch des Heimatnetzes HPLMN darstellt, zeigt die Aufforderungsnachricht
RM an, dass sämtliche
Mobilstationen MS des Heimatnetzes HPLMN an das besuchte Netz VPLMN
transferiert werden sollen. Für
den Fall, dass nur mehrere Mobilstationen MS eine Überlastbedingung
erfahren haben (z.B. Anrufaufbau-Aufforderungen einer Anzahl von
Mobilstationen sind von der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR zurückgewiesen
worden), dann kann die Aufforderungsnachricht RM vorzugsweise auch
die Anzahl (No Of Subs in 1) von Mobilstationen
MS anzeigen, die von dem zweiten Netz VPLMN behandelt werden sollen. Wenn
die Mobilstationen in bestimmte Zugriffsklassen Acx, Acy, Acz gruppiert
sind, kann die Aufforderungsnachricht RM auch wenigstens eine bestimmte Zugriffsklasse
von Mobilstationen bezeichnen, die von dem zweiten Netz behandelt
werden sollen. Weiter vorzugsweise kann die Aufforderungsnachricht RM
Information über
das Überlastgebiet
OVLD-AR umfassen (d.h. die Zelle, in der die Überlast auftritt, siehe 5).
Es ist auch möglich,
dass die Aufforderungsnachricht RM an zwei oder mehrere Vermittlungseinrichtungen
MSC/VLR' des besuchten
Netzes VPLMN gesendet wird.
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Wenn
mehrere zweite Netz VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn vorgesehen sind (siehe 4), dann
kann die Aufforderungsnachricht RM ferner auch an eine oder mehrere
Vermittlungseinrichtungen in jedem der zweiten Netze VPLMN1, VPLMN2 ...
VPLMNn gesendet werden. Die erste Vermittlungseinrichtung HPLMN
MSC kann auch auf Grundlage der Zugriffsklassen von Mobilstationen
MS bestimmen, an welche Vermittlungseinrichtung oder an welche Vielzahl
von Vermittlungseinrichtungen in einem oder mehreren besuchten Netzen
VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn die Aufforderungsnachricht RM gesendet
werden sollte. Beispielsweise kann die erste Vermittlungseinrichtung
entscheiden, einen Transfer einer ersten Zugriffsklasse von Mobilstationen
an eine Vermittlungseinrichtung anzufordern, und eine andere zweite
Zugriffsklasse von Mobilstationen an eine andere Vermittlungsstelle
des besuchten Netzes VPLMN. Sie kann auch entscheiden, den Transfer
einer Zugriffsklasse von Mobilstationen an eine Vermittlungseinrichtung
des Netzes VPLMN1 anzufordern und eine andere Zugriffsklasse von
Mobilstationen an die Vermittlungseinrichtung des Netzes VPLMN2
etc. Ferner kann die erste Vermittlungseinrichtung sogar entscheiden,
eine bestimmte Zugriffsklasse von Mobilstationen zwischen zwei Vermittlungseinrichtungen
des zweiten Netzes VPLMN1 aufzuteilen oder sogar eine Zugriffsklasse
zwischen einer Vielzahl von Vermittlungseinrichtungen, die sich in
mehreren zweiten Netzen VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn befinden, aufzuteilen.
Somit fordert das Senden der Aufforderungsnachricht RM an einer oder
mehreren Vermittlungseinrichtungen in einem oder mehreren zweiten
Netzen an, das eine oder mehrere Mobilstationen des Heimatnetzes,
die aufgrund der Überlastbedingung
in dem Heimatnetz nicht behandelt werden können, durch wenigstens ein
zweites Netz behandelt werden sollten. Schließlich kann die Aufforderungsnachricht
RM auch eine Anzeige von bestimmten Mobilstationen enthalten, die
an das zweite Netz übergeben
werden sollen.
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Deshalb
enthält
die Aufforderungsnachricht RM auf Grundlage von bestimmten Entscheidungskriterien,
beispielsweise der Zugriffsklasse oder des Aufenthaltsorts, an dem
die Überlast
auftritt, eine Anzahl von Mobilstationen NoOfSubs und/oder eine
bestimmte Zugriffsklasse AC von Mobilstationen MS, die an das zweite
Netz transferiert werden sollten. Im wesentlichen befragt die Aufforderungsnachricht
RM die eine oder die mehreren Vermittlungseinrichtungen des wenigstens
einen zweiten Netzes, um herauszufinden, ob das wenigstens eine
zweite Netz ausreichend Kapazität
aufweist, um eine bestimmte Anzahl von Mobilstationen MS zu behandeln,
die von dem Heimatnetz HPLMN selbst nicht länger behandelt werden können.
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Die
Empfangseinrichtung REC in der Vermittlungseinrichtung des wenigstens
einen zweiten Netzes VPLMN empfängt
die Aufforderungsnachricht RM. Im Schritt ST1 bestimmt die Zugriffserteilungseinrichtung
ACGM, ob ausreichend Kapazität
vorhanden ist, um die angeforderte Anzahl von Mobilstationen zu
behandeln, die von dem Heimatnetz HPLMN nicht behandelt werden können. Wenn
ausreichend Kapazität
vorhanden ist, um wenigstens eine Mobilstation zu behandeln, die
in der Aufforderungsnachricht RM angefordert worden ist, gibt eine Antwortnachricht-/Sendeeinrichtung
RSM der zweiten Vermittlungseinrichtung MSC eine Antwortnachricht
RPM an die erste Vermittlungseinrichtung HPLMN MSC in Schritt ST2
in 2 zurück.
Die Zugriffserteilungseinrichtung ACGM kann auch entscheiden, dass
die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' in Abhängigkeit von ihren eigenen
Verkehrsbedingungen nur eine Unteranzahl von Mobilstationen behandeln
kann, die angefordert worden sind. In diesem Fall zeigt die Antwortnachricht
vorzugsweise die Anzahl von Mobilstationen und/oder die Zugriffsklasse
von Mobilstationen an, die in dem zweiten Netz behandelt werden
können.
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Wenn
die Aufforderungsnachricht RM oder mehrere Aufforderungsnachrichten
RM an eine oder mehrere zweite Vermittlungseinrichtungen von einem oder
mehreren zweiten Netzen gesendet worden ist, dann kann natürlich der
Schritt ST2 in 2 das Senden und Empfangen von
mehreren Antwortnachrichten RPM von den einzelnen Vermittlungseinrichtungen
umfassen. Jede Antwortnachricht RPM wird dann eine bestimmte Anzahl
von Mobilstationen und/oder Zugriffsklassen von Mobilstationen anzeigen,
die von jeder befragten Vermittlungseinrichtung jeweils behandelt
werden können.
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Im
Schritt ST1 kann die erste Vermittlungseinrichtung auch eine Abtasteinrichtung
SCN verwenden, um mehrere zweite Netze VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn
abzutasten, bis eine oder mehrere Vermittlungseinrichtungen von
einem oder mehreren zweiten Netzen eine Antwortnachricht oder Antwortnachrichten
RPM zurückgeben,
die jeweils eine Anzahl von Mobilstationen und/oder eine bestimmte
Zugriffsklasse von Mobilstationen anzeigen, die transferiert werden
sollen.
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Wenn
im Schritt ST1 mehrere Vermittlungseinrichtungen des ersten Netzes
HPLMN, die sich in unterschiedlichen lokalen Gebieten LA befinden,
jeweils eine Überlast
erfassen, ist es auch möglich, dass
mehrere Aufforderungsnachrichten an die zweite Vermittlungseinrichtung
von mehreren Vermittlungseinrichtungen des Heimatnetzes gesendet
werden. Somit können
sich die Mobilstationen, die die Überlastbedingung erfahren,
z.B. in dem gleichen Aufenthaltsgebiet LA oder in unterschiedlichen
Aufenthaltsgebieten LA des Heimatnetzes HPLMN befinden. In diesem
Fall werden entsprechende Antwortnachrichten RPM jeweils an den
einzelnen Vermittlungseinrichtungen in den einzeln überlasteten Gebieten
bereitgestellt. Vorzugsweise kann jede zweite Vermittlungseinrichtung
eine Aufenthaltsbestimmungseinrichtung LADM umfassen, um z.B. zulässige Aufenthaltsgebiete
LA oder Zellen in dem besuchten Netz VPLMN zu bestimmen, in die
die eine oder die mehreren Mobilstationen MS in dem besuchten Netz
VPLMN roamen dürfen.
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Die
Empfangseinrichtung REC der ersten Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
(oder der mehreren Vermittlungseinrichtung) des Heimatnetzes HPLMN
empfangen jeweils die Antwortnachrichten RPM und können bestimmen,
ob eine bestimmte Anzahl von Mobilstationen oder eine bestimmte
Zugriffsgruppe von Mobilstationen an das Ersetzungsnetz VPLMN übergeben
werden können.
Deshalb sendet die Vermittlungseinrichtung HPLMN MSC im Schritt
ST3 eine Überlastnachricht
OVLD (MS1...MSn) an die Basisstations- Steuereinrichtungen BSCs, die mit der
Vermittlungseinrichtung des Heimatnetzes HPLMN verbunden sind. Die Überlastnachricht
enthält
vorzugsweise eine Anzeige darüber,
dass ein Roaming an das besuchte Netz VPLMN für eine oder mehrere Mobilstationen
oder für
eine bestimmte Zugriffsklasse von Mobilstationen, die in dem Heimatnetz
HPLMN aufgrund der Überlastbedingung
nicht behandelt werden können,
zugelassen ist. Wenn mehrere Vermittlungseinrichtungen in dem Heimatnetz
HPLMN jeweils eine einzelne Antwortnachricht RPM empfangen, stellen
sie jeweils mehrere Überlastnachrichten
OVLD an ihren jeweiligen Basisstations-Steuereinrichtungen BSCs
bereit. Wenn die Antwortnachricht RPM ferner Information über das
besuchte Netz enthält,
an das die Mobilstationen roamen dürfen, dann kann die Überlastnachricht OVLD
vorzugsweise eine derartige Anzeige eines zugelassenen zweiten Netzes
enthalten. Wenn die erste Vermittlungseinrichtung HPLMN MSC mehrere Antwortnachrichten
RPM von mehreren Vermittlungseinrichtungen in einem oder mehreren
besuchten Netzen VPLMN1, VPLMN2...VPLMNn empfängt, dann enthält auch
die Überlastnachricht
OVLD, die an die Basisstations-Steuereinrichtungen
BSCs bereitgestellt werden, eine Information, in welches Aufenthaltsgebiet
die Mobilstationen roamen dürfen,
d.h. welches bestimmte Vermittlungszentrum in dem wenigstens einen
zweiten Netz einen Zugriff erteilen wird. Vorzugsweise zeigt die Überlastnachricht OVLD
die wenigstens eine Zugriffsklasse an, für die ein Roaming an das besuchte
Netz VPLMN zugelassen ist. Somit können die Mobilstationen, die
als vorübergehende
nationale Roamer roamen dürfen,
Mobilstationen sein, die sich in einer Zelle befinden, und/oder
sämtliche
Mobilstationen in dem Dienstgebiet der ersten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR.
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Im
Schritt ST4 wird die Information, die in der Überlastnachricht OVLD enthalten
ist, an die Mobilstationen MS in dem BCCH Kanal durch die Basisstation
geleitet. Natürlich
stellen die Basisstationen die Information, die in der Überlastnachricht
OVLD enthalten ist, an denjenigen Mobilstationen bereit, für die die Überlastnachricht
anzeigt, dass ein Roaming an das besuchte Netz VPLMN erteilt ist,
und zwar entweder global an sämtliche
MS oder einzeln ausgesendet. Wenn eine bestimmte Zugriffsklasse
in der Überlastnachricht
OVLD spezifiziert ist, dann werden die Basisstations-Steuereinrichtungen
die Roaming-Erteilungsinformation
an sämtlichen
Mobilstationen MS bereitstellen, die zu dieser bestimmten Zugriffsklasse
gehören.
Wenn mehrere Vermittlungseinrichtungen von einem oder mehreren zweiten
Netzen über
eine oder mehrere Aufforderungsnachrichten RM befragt worden sind,
dann kann die Information, die an den einzelnen Mobilstationen durch
die Basisstations-Steuereinrichtungen BSC bereitgestellt wird, auch
eine Anzeige darüber
enthalten, an welches zweite Netz und/oder an welches Aufenthaltsgebiet (Vermittlungseinrichtung)
in dem zweiten Netz die Mobilstationen oder die bestimmte Zugriffsklasse
von Mobilstationen roamen dürfen.
Sämtliche
derartige Information kann an die Mobilstationen MS in der SYSTEM
INFORMATION TYPE 1-Nachricht RACH Steuerparameterfeld für den Fall übertragen
werden, dass das Netz dem GSM-Standard angepasst ist (siehe die
GSM-Standardempfehlung TS04.08), so dass die neue Anzeige pro Zugriffsklasse,
eine Anzeige, dass das vorübergehende
selektive nationale Roaming für
das Heimatnetz zugelassen ist, und die existierende Liste von Zugriffsklassen
den Mobilstationen MS angezeigt werden können. Nach dem Schritt ST4
hat eine oder haben mehrere Mobilstationen MS des Heimatnetzes HPLMN
Kenntnis darüber, dass
sie aufgrund des Auftretens der Überlastbedingung
in ein anderes Netz VPLMN, möglicherweise einschließlich eines
bestimmten lokalen Gebiets LA oder einer bestimmten Vermittlungseinrichtung,
an der sie verarbeitet (oder registriert) werden sollten, roamen
dürfen.
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Im
Schritt ST5 werden die Mobilstationen MS, die zu einer bestimmten
Zugriffsklasse AC gehören
und die keinen Zugriff mehr in ihrem Heimatnetz HPLMN aufweisen,
von der verbotenen PLMN Liste SIM und der verbotenen LAI Liste (Lokalgebiets-Informationsliste)
gestrichen und sie speichern die gegenwärtige HPLMN LAI in der verbotenen
LAI Liste und beginnen, eine geeignete Zelle in dem besuchten Netz
VPLMN zu betreten. Im Schritt ST5 durchsucht eine Sucheinrichtung
SM der Mobilstation MS das zweite Netz, um die geeignete Zelle oder
die Vermittlungseinrichtung zu finden, die von den Basisstations-Steuereinrichtungen
in dem Heimatnetz HPLMN angezeigt worden ist. Wenn die Information bezüglich des
lokalen Gebiets oder der Vermittlungseinrichtungen in dem besuchten
Netz VPLMN nicht von den Basisstations-Steuereinrichtungen BSCs in dem Heimatnetz
HPLMN bereitgestellt worden ist, dann kann die Sucheinrichtung SM
der Mobilstation MS das zweite Netz VPLMN durchsuchen, bis sie die bestimmte
Vermittlungseinrichtung oder das lokale Gebiet findet, die/das vorher
entschieden hat, den Mobilstationen einen Zugriff zu erteilen (wie
in der Antwortnachricht RPM angezeigt).
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Im
Schritt ST3 oder ST2 stellt die zweite Vermittlungseinrichtung VPLMN
MSC auch eine Erteilungsnachricht GM (siehe 1) an den
Basisstations-Steuereinrichtungen
BSC (des Basisstationssystems BSS) bereit, die die lokalen Gebiete
des besuchten Netzes VPLMN steuern, an die die Mobilstationen (die
vorübergehenden
nationalen Roamer) roamen dürfen.
Die Erteilungsnachricht GM zeigt an, dass das vorübergehende
nationale Roaming der Mobilstationen von dem Heimatnetz HPLMN an
diese lokalen Gebiete erteilt werden sollte. Somit weiß das Basisstations-System BSS, dass
es bestimmten Stationen oder bestimmten Mobilstationen einer bestimmten
Zugriffsklasse einen Zugriff geben muss.
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Somit
enthält
in den BCCH Kanälen
der Zellen, die zu den Gebieten gehören, an die die Mobilstationen
MS auf dem zweiten Netz VPLMN roamen dürfen, der voranstehend erwähnte SYSTEM
INFORMATION TYP 1-Nachricht RACH Steuerparameter eine neue Anzeige "vorübergehendes
selektives nationales Roaming zugelassen für dieses Netz" und die bestimmte
Zugriffsklasse oder den Satz von Mobilstationen, für die diese
Information gültig
ist. Somit wird an dieser Stufe das zweite Netz, genauer gesagt
das Basisstationssystem BSS des zweiten Netzes, in einen Zustand
gebracht, bei dem es im Prinzip den bestimmten Mobilstationen des
ersten Netzes einen Zugriff erteilen wird. Wenn nun die Mobilstationen
MS1-MS4 eine Zelle betreten, die von der Vermittlungseinrichtung
oder dem Basisstationssystem BSS des besuchten Netzes VPLMN, wo
die voranstehend erwähnten
Voraussetzungen erfüllt sind,
bedient wird, dürfen
sie eine Registrierung durchführen
und erhalten einen Zugriff in dem besuchten Netz VPLMN.
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Deshalb
initiieren im Schritt ST6 die Mobilstationen MS1', MS2' (siehe 1) eine
Registrierungsprozedur in dem zweiten Netz VPLMN durch Senden einer
Registrierungsnachricht RGM an das VPLMN Basisstationssystem BSS.
Die Nachricht wird benötigt,
um die einzelnen Mobilstationen, die zu dem Heimatnetz HPLMN gehören, in
dem besuchten Netz VPLMN zu registrieren, da an diesem Punkt nur die
grundlegende Zugriffserlaubnis in dem Basisstationssystem BSS bereitgestellt
worden ist. Im wesentlichen initiiert die Registrierungsnachricht
RGM eine sogenannte Aufenthaltsort-Aktualisierungsprozedur (Location Updating
Procedure). Auch die Analysefunktionen (Analysis Functions) werden
aktualisiert, um den Mobilstationen MS1', MS2' zu erlauben, in das VPLMN Netz zu roamen.
Dies wird sicherstellen, dass ein Roaming nur von den zugelassenen Mobilstationen
angenommen wird und die Sicherheitsaspekte nicht verletzt werden.
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Im
Schritt ST7 wird die Registrierungsnachricht RGM an die Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' des VPLMN
Netzes gesendet. Im Schritt ST8 informiert die Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' des VPLMN
Netzes das Heimatregister HLR der Mobilstationen in dem Heimatnetz
HPLMN darüber,
dass die Mobilstationen eine Registrierung in der Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR (genauer gesagt in dem Besucherregister VLR davon) des VPLMN
Netzes ausführen.
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Wenn
die Mobilstationen MS1',
MS2' die Registrierungsprozedur
ausführen,
dann markiert die erste Vermittlungseinrichtung MSC/VLR des Heimatnetzes
HPLMN die Mobilstationen, die roamen dürfen (d.h. die vorübergehenden
selektiven nationalen Roaming-Teilnehmer) als vorübergehende
nationale Roamer. Dies bedeutet, dass die Vermittlungseinrichtung
des HPLMN Netzes weiß,
welche der Mobilstationen MS, für
die im Prinzip eine Zugriffserlaubnis in dem VPLMN Netz gegeben
worden ist, tatsächlich eine
Registrierungs-Prozedur ausführen.
Andererseits werden Mobilstationen, die zu Zugriffsklassen gehören, für die eine
Zugriffserlaubnis für
ein vorübergehendes
selektives nationales Roaming durch das VPLMN Netz nicht erteilt
worden ist, von der LAI-Liste und den verbotenen PLMN-Listen nicht
gestrichen und werden gemäß der standardmäßigen GSM
Spezifikationen behandelt.
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Andererseits
werden die Mobilstationen MS, die eine Registrierung in der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
des besuchten Netzes VPLMN durchführen, als vorübergehende
nationale Roamer markiert und im Schritt ST9 wird eine Aktualisierungs-Aufenthaltsortnachricht
UPL an das Heimatregister des HPLMN Netzes für diejenigen Mobilstationen,
denen ein Zugriff in dem zweiten Netz erteilt worden ist, gesendet.
Die Aktualisierungs-Aufenthaltsortnachricht UPL
für derartige
Mobilstationen wird eine Anzeige "vorübergehendes
nationales Roaming zugelassen" enthalten.
Wenn im Schritt ST9 das Heimatregister HLR des HPLMN Netzes diese
Aktualisierungs-Aufenthaltsortnachricht UPL empfängt, dann werden die Mobilstationen
MS1', MS2' in dem Heimatregister HLR
des Heimatnetzes HPLMN als vorübergehende nationale
Roamer registriert, wobei die neue Aufenthaltsort-Information den
neuen Aufenthaltsort der Mobilstationen in dem VPLMN Netz identifiziert.
Somit enthält das
Heimatregister HLR Information über den
neuen Aufenthaltsort der Mobilstationen (d.h. wo sie gegenwärtig in
dem besuchten Netz VPLMN registriert sind) und, dass ein nationales
Roaming in dem besuchten Netz VPLMN zugeteilt worden ist. Im Gegensatz
zu der herkömmlichen
Aufenthaltsort-Aktualisierungsprozedur
in dem Heimatregister HLR wird die alte Aufenthaltsortinformation
für die
Mobilstationen (Teilnehmer) auch in dem HPLMN HLR gehalten. Dies
wird durchgeführt,
um die Registrierungsprozedur zu optimieren, wenn die vorübergehenden
nationalen Roamer wieder eine erneute Registrierung in ihrem eigenen
HPLMN Netz ausführen. Ferner
wird die HPLMN MSC/VLR Vermittlungseinrichtung nicht über eine
Aufenthaltsortlöschung
informiert, so wie dies in herkömmlichen
Aufenthaltsort-Registrierungsprozeduren durchgeführt wird. Dies wird auch durchgeführt, um
die Registrierung zurück
zu dem HPLMN für
die vorübergehenden
nationalen Roamer zu optimieren.
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Ferner
wird im Schritt ST9 zum Abschluss des Aufenthaltsort-Aktualisierungsprozesses
eine Kopie der Teilnehmerdaten SUB1, SUB2 ... für die Mobilstationen in einer
Kopiernachricht CP-SUB
an die VPLMN Vermittlungseinrichtung MSC/VLR', insbesondere an ihr Besucherregister
VLR' transferiert. Da
an diesem Punkt die Mobilstation des Heimatnetzes HPLMN vollständig in
der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des VPLMN Netzes registriert worden
sind und als vorübergehende
nationale Roamer markiert worden sind, erhalten die Mobilstationen MS1', MS2' einen vollständigen Dienst
in dem besuchten VPLMN Netz.
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Im
Schritt ST10, ST11 wird eine Bestätigungsnachricht ACK von der
VPLMN Netz Vermittlungseinrichtung MSC an das VPLMN Basisstationssystem
BSS und von dort an die Mobilstation MS (oder die Zugriffsklasse
von Mobilstationen), die die Registrierung angefordert hatten, transferiert.
Somit wird die erfolgreiche Registrierung in dem VPLMN Netz an der
Mobilstation bestätigt,
so dass die Mobilstation weiß,
dass sie einen vollständigen
Dienst in dem VPLMN Netz empfangen wird.
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Obwohl
in der voranstehend erwähnten
Registrierungsprozedur nur der Transfer von Mobilstationen von einer
Vermittlungseinrichtung in dem HPLMN Netz an eine Vermittlungseinrichtung
in dem VPLMN Netz beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen,
dass die gleichen Registrierungsprozeduren in mehreren Vermittlungseinrichtungen
des VPLMN Netzes ausgeführt
werden können,
wenn am Anfang mehrere derartige Vermittlungseinrichtungen eine
Aufforderungsnachricht RM im Schritt ST1 empfangen haben. Das gleiche
trifft zu, wenn sich die mehreren Vermittlungseinrichtungen in mehreren zweiten
Netzen VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn befinden, wie in 4 gezeigt.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass es nicht absolut notwendig
ist, dass die Mobilstationen MS1-MS4 des HPLMN Netzes eine explizite
Information darüber
empfangen, an welches lokale Gebiet, an welche Vermittlungseinrichtung
oder an welches zweite Netz sie roamen sollen. Das heißt, die
minimale Information, die die Mobilstationen MS1-MS4 in der Überlastnachricht
empfangen müssen,
ist eine Anzeige darüber,
dass sie an ein zweites Netz roamen dürfen. Wenn die spezifische
Information bezüglichen
des lokalen Gebiets, bezüglich
der Vermittlungseinrichtung und bezüglich des zweiten Netzes nicht
enthalten ist, dann führen die
Mobilstationen MS1',
MS2' eine Abtastung
von mehreren lokalen Gebieten, mehreren Vermittlungseinrichtungen
oder mehreren Netzen aus, da sie unweigerlich eine Vermittlungseinrichtung
finden werden, deren verbundenes Basisstationssystem BSS grundlegend
einen Zugriff für
diese Mobilstationen erteilt hat. Natürlich kann die Registrierungsprozedur erleichtert
werden, wenn die Mobilstation bereits weiß, an welche Vermittlungseinrichtung
oder an welches lokale Gebiet sie registrieren soll. Wenn sie keine
derartige Information haben, dann dauert die Registrierungsprozedur
etwas länger,
da eine Sucheinrichtung SM der Mobilstation zunächst die jeweilige Vermittlungseinrichtung,
die einen Zugriff erteilt hat, lokalisieren muss.
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Wenn
die Mobilstationen schließlich
in dem besuchten Netz VPLMN registriert worden sind, können sie
eine wiederholte Neuregistrierungsaufforderung an die Vermittlungseinrichtung
ihres Heimatnetzes HPLMN ausführen.
Vorzugsweise tun die Mobilstationen MS1 dies, wenn sie sich in einem
Ruhezustand befinden und keine Kommunikationen in dem besuchten
Netz VPLMN ausführen.
Somit führen
die Mobilstationen periodisch Versuche zur Zurückregistrierung in ihrem Heimatnetz
HPLMN aus, indem sie Neuregistrierungsaufforderungen REREGM wiederholt
senden. Wenn der Versuch an ein neues Aufenthaltsgebiet in dem HPLMN
Netz ist und in diesem Aufenthaltsgebiet die Zugriffsklasse AC der
Mobilstationen MS keinen Zugriff haben darf und die Anzeige über das
selektive vorübergehende
nationale Roaming gültig
ist, dann kann die Mobilstation dieses HPLMN Aufenthaltsgebiet in
der verbotenen Aufenthaltsgebietsliste speichern und bleibt registriert
in dem VPLMN Netz, wenn dies erforderlich ist, um die Last zu reduzieren,
die von den Neuregistrierungsversuchen verursacht wird. Die MS wird
Neuregistrierungsversuche an verbotene Aufenthaltsgebiete nicht
ausführen.
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Wenn
sich die Mobilstation in einem aktiven Zustand befindet, d.h., wenn
sie eine Kommunikation ausführt
und außerhalb
des Gebiets roamt, indem ein vorübergehendes
selektives nationales Roaming von der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' erteilt worden ist,
dann kann die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' entscheiden, entweder den vor sich
gehenden Anruf fortzusetzen oder eine Zwischennetz-Übergabe
an das Heimatnetz HPLMN oder an ein anderes zweites Netz VPLMN2,
VPLMNn auszuführen.
Alternativ kann die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' den Anruf lösen, wonach
die Mobilstation in ihrem eigenen Heimatnetz HPLMN zurückregistrieren
muss.
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Die
zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des VPLM Netzes erteilt einer oder
mehreren Mobilstationen MS1-MS4 des ersten Netzes HPLMN anfänglich einen
Zugriff, da sie einige freie Kapazität zur Behandlung von zusätzlichen
Mobilstationen zur Zeit eines Empfangs der Aufforderungsnachricht
hat. Sobald natürlich
die Mobilstationen MS1-MS4 des HPLMN Netzes in dem VPLMN Netz registriert
worden sind, kann eine Situation auftreten, dass zusätzliche
Mobilstationen, die zu dem VPLMN Netz gehören (die in dem Heimatregister
des VPLMN Netzes registriert sind) einen Zugriff anfordern, der aufgrund
der Tatsache, dass das VPLMN Netz an seinen Kapazitätsgrenzen
ist, zurückgewiesen
werden kann. Das heißt,
die Überlastbedingung
kann sogar in dem VPLMN Netz auftreten. Dann kann die Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' des VPLMN
Netzes eine Abwägung
ausführen,
um entweder die Registrierung der vorübergehenden Roamer (von dem HPLMN
Netz) zu löschen
oder Mobilstationen zurückzuweisen,
die zu dem VPLMN Netz gehören.
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Eine
Lösung
besteht darin, dass die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des VPLMN Netzes
entscheidet, eine andere Vermittlungseinrichtung in dem VPLMN Netz
oder in der Tat eine Vermittlungseinrichtung eines noch anderen
Netzes (mit Ausnahme des HPLMN Netzes) zu befragen, ob sie Kapazität besitzt,
einige vorübergehende
Roamer zu übernehmen,
die die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' selbst von dem HPLMN Netz übernommen
hat.
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Alternativ
gibt die Vermittlungseinrichtung eine Aufforderungsnachricht an
ein anderes Netz oder an eine andere Vermittlungseinrichtung aus,
um einige von ihren eigenen Mobilstationen, die sie aufgrund der Überlastbedingung
nicht behandeln kann, zu transferieren. Die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' kann auch einzelnen
Mobilstationen oder Zugriffsklassen von Mobilstationen, denen sie
einen Zugriff erteilt hat, Prioritäten zuweisen. Die Freigabe oder Übergabe
von Mobilstationen an eine andere Vermittlungseinrichtung oder andere
zweite Netze kann dann auf einer Prioritätsbasis ausgeführt werden.
Somit werden bestimmte Mobilstationen mit einer höheren Priorität früher als
Mobilstationen mit einer niedrigeren Priorität übergeben oder freigegeben.
Somit kann garantiert werden, dass das gewählt VPLMN Netz nicht in eine Überlastbedingung
geht.
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Freigabeprozedur
gemäß der Erfindung
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Wenn
die Überlasterfassungseinrichtung ODET
der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR erfasst, dass die Überlastbedingung
in der HPLMN Vermittlungseinrichtung geendet hat, dann sendet die
Vermittlungseinrichtung MSC/VLR des HPLMN Netzes eine Stopnachricht
(siehe 1, 3) an die Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' des VPLMN
Netzes. Die Stopnachricht STP zeigt der Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' an, das
vorübergehende
nationale Roaming zu beenden. In Antwort darauf zieht die Zugriffserteilungseinrichtung
ACGM die Zugriffserlaubnis der einen oder der mehreren Mobilstationen
des HPLMN Netzes zurück,
so dass die vorübergehenden
nationalen Roaming-Mobilstationen, die in der Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR' registriert
sind, von einem Zugriff in dem VPLMN Netz gesperrt werden. Somit
führen
die Mobilstationen MS1',
MS2' eine Neuregistrierung
in ihrem ursprünglichen
HPLMN Netz aus.
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Wenn
die Stopnachricht STP empfangen wird, dann sendet die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' eine Freigabe-oder
Loslösungsnachricht REL
an das Basisstationssystem BSS, das die Freigabenachricht REL an
die vorübergehenden
selektiven nationalen Roamer (an die Mobilstationen MS1', MS2') übergibt.
Die Information über
das Ende des nationalen Roamings wird an die Mobilstationen MS1', MS2' vorzugsweise in
einem RACH Steuerparameter "vorübergehendes
selektives nationales Roaming zu diesem Netz zugelassen" einer SYSTEM INFORMATION
TYP 1 Nachricht des BCCH Kanals gesendet. Dieser RACH Steuerparameter
zeigt den Mobilstationen MS1',
MS2' an, dass das
Roaming in dem VPLMN Netz nicht länger erteilt wird. Optional
kann eine Anzeige der Zugriffsklassen vorhanden sein, für die das
Roaming nicht zugelassen wird. Wenn die Mobilstationen MS1', MS2' eine Kommunikation
ausführen,
d.h. ein vor sich gehender Anruf ist vorhanden, dann dürfen die
Mobilstationen MS1',
MS2' diesen Anruf
in dem VPLMN Netz beenden, bevor die Zugriffserlaubnis schließlich zurückgezogen
wird.
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Danach
führen
die Mobilstationen MS1', MS2' eine Neuregistrierung
zurück
in ihrem Heimatnetz HPLMN, vorzugsweise an der gleichen Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR, von der sie das HPLMN Netz verlassen haben, aus. Nachdem
der Zugriff zurückgezogen
worden ist, gibt die zweite Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' eine Antwortnachricht STP-RPM an die Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR des HPLMN Netzes zurück,
um anzuzeigen, dass die Zugriffserlaubnis zurückgezogen worden ist. Die Antwortnachricht
STP-RPM kann auch bestimmte Mobilstationen oder Zugriffsklassen
von Mobilstationen anzeigen, für
die die Zugriffserlaubnis in dem VPLMN Netz zurückgezogen worden ist.
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Wenn
die Mobilstationen eine Neuregistrierung zurück in ihrer HPLMN Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
ausführen,
wird eine Nachricht UPL (Aktualisierungs-Aufenthaltsort) wieder
an das Heimatregister HPLMN HLR gesendet und die Aufenthaltsortinformation
wird gegen die Aufenthaltsortinformation überprüft, die zu der Zeit gespeichert
wurde, als die Mobilstation in dem VPLMN Netz registriert wurde. Dann
werden auf Grundlage dieser Überprüfung Aufenthaltsortlöschnachrichten
an die MSC/VLRs in dem VPLMN Netz und vorzugsweise auch in dem HPLMN
Netz, von dem die Mobilstations-Teilnehmerdaten gelöscht werden
müssen,
gesendet.
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Die
Mobilstationen (Teilnehmer), die an der ersten Vermittlungseinrichtung
MSC/VLR in dem HPLMN Netz, von der sie in das VPLMN Netz geroamt
sind, eine Rückregistrierung
ausführen,
werden aufgefordert, an dem Heimatregister HLR eine Aufenthaltsort-Aktualisierungsprozedur
bei dem nächsten
Funkzugriff auszuführen,
um sicherzustellen, dass keine Diskrepanz in den Teilnehmerdaten
in dem HPLMN HLR und dem HPLMN MSC/VLR besteht.
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3 zeigt
den Austausch von Nachrichten für
die Freigabeprozedur und die Aufenthaltsort-Aktualisierungsprozedur (ST1': Die Heimat-PLMN-MSC sendet
eine Nachricht an das MSC der anderen PLMN (VPLMN), dass die Überlastbedingung
in dem Heimat PLMN-MSC beendet ist; ST2': Das VPLMN MSC leitet die Information
an das VPLMN BTS; ST3': die
Information wird an die Mobilstation weitergeleitet; ST4': Die Mobilstation
sucht, entweder sofort oder wenn sie in einen Ruhezustand kommt,
das HPLMN Netz und betritt eine geeignete Zelle in dem HPLMN. Die
Registrierungsprozedur wird ausgeführt und die Teilnehmerdaten
in dem HPLMN MSC werden von dem HPLMN HLR aktualisiert. Auch die
Teilnehmerdaten von den VPLMN MSCs werden gelöscht; ST5': Eine Nachricht wird an das MSC des Heimat-PLMNs
gesendet, dass das vorübergehende nationale
Roaming beendet ist; zur Vereinfachung sind die Prozeduren zur Authentifizierung
etc. in der Sequenz nicht dargestellt) ähnlich wie in 2.
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Mobilstation
mit einer Transferaufforderungs-Sendeeinrichtung
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Wie
in 1 gezeigt, kann die Mobilstation MS des HPLMN
Netzes selbst eine Überlasterfassungseinrichtung
ODET zum Erfassen einer Überlastbedingung
in dem HPLMN Netz enthalten.
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Vorzugsweise
empfängt
die Überlasterfassungseinrichtung
ODET der Mobilstation MS die Überlastnachricht
OVLD von einer Basisstationssteuereinrichtung BSC des Basisstationssystems BSS
wie voranstehend erläutert.
Jedoch kann die Überlasterfassungseinrichtung
ODET auch unabhängig
eine Überlastbedingung
erfassen, nämlich, wenn
eine Anrufaufbauaufforderung von der Mobilstation MS von der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
zurückgewiesen
oder verzögert
worden ist. In einem derartigen Fall kann eine Transferaufforderungs-Sendeeinrichtung
TR-SM eine Transferaufforderung TR an die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR
senden, die eine Aufforderung anzeigt, dass die Mobilstation MS
an das VPLMN Netz übergeben
werden soll.
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Da
die Mobilstation MS nicht exakt weiß, ob eine Verhandlung zwischen
der ersten und der zweiten Vermittlungseinrichtung MSC/VLR, MSC/VLR' oder dem HPLMN Netz
und dem VPLMN Netz stattgefunden hat, kann die Mobilstation MS eine
Sucheinrichtung SM umfassen, um das VPLMN Netz zu durchsuchen, bis
sie eine Zugriffserlaubnis von der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' erfasst. Sogar bevor
eine Überlastnachricht
OVLD von der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR empfangen wird, kann die
Mobilstation MS somit eine schnelle Überprüfung für eine schnellere Übergabe
ausführen.
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In
diesem Fall kann eine Aufforderungseinrichtung REG der Mobilstation
MS eine Registrierungsnachricht RGM an die Vermittlungseinrichtung des
zweiten Netzes aktiv senden, um die Aufforderung zum Kopieren ihrer
Teilnehmerdaten vom Heimatregister HLR an die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' anzufordern.
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Während einer
Freigabeprozedur empfängt die
Empfangseinrichtung REC der Mobilstation MS die Freigabenachricht
REL von der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR', woraufhin die Registrierungseinrichtung
REG eine Rückregistrierung
in der Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des HPLMN Netzes ausführt. Wie
voranstehend erläutert,
führt die
Registrierungseinrichtung REG eine Neuregistrierung in dem HPLMN
Netz nur dann aus, nachdem eine vor sich gehende Kommunikation in
dem VPLMN Netz abgeschlossen ist. Vorzugsweise führt die Registrierungseinrichtung
REG der Mobilstation MS eine Neuregistrierungsprozedur in der gleichen
Vermittlungseinrichtung MSC/VLR aus, von der sie das HPLMN Netz verlassen
hat.
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Vorzugsweise
sendet die Registrierungseinrichtung REG die Neuregistrierungsnachricht
REREGM und eine Aktualisierungs-Aufenthaltsort-Informationsnachricht
UPL an das Heimatregister HLR des HPLMN Netzes.
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Die
Transferaufforderung TR, die von der Transferaufforderungs-Sendeeinrichtung
TR-SM ausgegeben wird, kann vorzugsweise das gewünschte zweite Netz VPLMN1,
VPLMN2 ... VPLMNn anzeigen, an das die Mobilstation MS einen Transfer
anfordert. Nachdem die Freigabenachricht REL von der Empfangseinrichtung
REC der Mobilstation MS empfangen wird, kann die Transferaufforderungs-Sendeeinrichtung
TR-SM auch eine Transferaufforderung TR an die Vermittlungseinrichtung MSC/VLR' des VPLMN Netzes
senden, die ein gewünschtes
anderes Netz HPLMN, VPLMN1, VPLMN2 ... VPLMNn anzeigt, wo eine Neuregistrierung
ausgeführt
werden soll. Das heißt,
wenn die Mobilstation MS mehrere Teilnahmeberechtigungen für mehrere
Netze aufweist, dann kann sie aktiv ein anderes Netz wählen, nachdem
sie von dem VPLMN Netz freigegeben worden ist.
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Wenn
die Mobilstation selbst aktiv die Transferaufforderung sendet, z.B.
wenn ihre Anrufaufbauaufforderung zurückgewiesen oder verzögert worden ist,
dann kann die Mobilstation sämtliche
Nachrichten senden und empfangen, wie voranstehend für das MSC/VLR
des ersten Netzes beschrieben wurde. In diesem Fall verhandelt die
Mobilstation selbst, ob ein Zugriff von dem gewünschten zweiten Netz erteilt wird
und erteilt werden kann. Deshalb können sämtliche Funktionen, die voranstehend
für das
MSC/VLR des ersten Netzes beschrieben wurden, auch von der Mobilstation
ausgeführt
werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Wie
voranstehend erläutert,
führen
gemäß der Erfindung
eine erste und eine zweite Vermittlungseinrichtung eines ersten
und eines zweiten Netzes eine Verhandlung während einer Überlastbedingung
in einem Netz aus, um eine oder mehrere Mobilstationen an ein anderes
Netz zu übergeben.
Während
der Verhandlungsprozedur werden mehrere Nachrichten ausgetauscht,
um zu erfassen, ob das zweite Netz ausreichend Kapazität aufweist,
um mehrere Mobilstationen zu behandeln, die in einem Netz während einer Überlastbedingung
nicht behandelt werden können.
Somit kann sichergestellt werden, dass den Mobilstationen ein Zugriff
in dem neuen Netz garantiert werden kann.
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Eine
derartige Prozedur und ein derartiges Telekommunikationssystem ist
nicht auf Mobilfunk-Kommunikationsnetze
gemäß dem GSM-Standard
beschränkt.
Deshalb können
sämtliche
Beschreibungen, die voranstehend unter Bezugnahme auf die GSM-Spezifikationen
durchgeführt
worden sind, genauso in anderen Mobilfunk-Kommunikationsnetzen, die gemäß anderer
Standards arbeiten, umgesetzt werden.
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Die
Erfindung, so wie sie oben beschrieben wurde, ist nicht auf die
beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
Deshalb können
verschiedene Modifikationen und Änderungen
in der Erfindung auf Grundlage der obigen Lehre ausgeführt werden.
Insbesondere fallen innerhalb des Umfangs der Erfindung auch Ausführungsformen,
die sich aus Kombinationen von einem oder mehreren der beigefügten Ansprüche ergeben.
Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass die Überlastbedingung, sowie sie
voranstehend beschrieben wurde, nur ein Beispiel einer Betriebsbedingung
ist, die als ein Trigger für
einen Transfer verwendet werden kann. Andere Betriebsbedingungen,
wie beispielsweise eine Wartung einer MSC etc., können auch
verwendet werden.
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Bezugszeichen
in den Ansprüchen
dienen nur Verdeutlichtungszwecken und engen den Umfang der Erfindung
nicht ein.