WO2001060099A1 - Verfahren zur optimierung des roaming in mobilfunknetzen - Google Patents

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WO2001060099A1
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Christof Lorang
Heiko Dassow
Udo PLÜCKEBAUM
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Deutsche Telekom Ag
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    • H04W8/08Mobility data transfer
    • H04W8/12Mobility data transfer between location registers or mobility servers
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    • H04M2215/00Metering arrangements; Time controlling arrangements; Time indicating arrangements
    • H04M2215/74Rating aspects, e.g. rating parameters or tariff determination apects
    • H04M2215/7442Roaming

Definitions

  • the present method relates to the switching of calls between mobile radio networks from different network operators. By optimizing the technical processes, costs can be saved for the customers and the call quality can be improved.
  • the mediation of calls between two mobile customers registered with the same network operator is generally carried out via the network of the network operator (home PLMN of the B subscriber).
  • the called subscriber (B subscriber) is outside the network of his network operator, his network operator ensures that the call is forwarded accordingly (see FIG. 2).
  • the network operator can also be assigned a phone number (eg "T-USA") in the countries (eg "T-USA") in which it does not have its own network.
  • a calling customer (A participant) thus has the option of reaching the destination (B participant) in several ways. If the A subscriber has the cheapest access to the network operator of the B subscriber, both can save considerable costs.
  • a T-Mobil customer in the United States can call another T-Mobil customer who is also in the United States directly through USA "T-USA" B subscribers. The costs for USA-Germany-USA are thus eliminated.
  • the prerequisite for this is that the A subscriber has a residence permit in a network of network operator A.
  • the A subscriber can therefore be a customer of network operator A, or he can be a customer of another network operator who has a roaming agreement with network operator A.
  • the network of network operator A is abbreviated to PLMN A, that of network operator B to Home PLMN B. It is also assumed that the B subscriber is a customer of Home PLMN B and that Home PLMN B is both with PLMN A and the network operator of the PLMN visited by the B subscriber has a roaming agreement.
  • Home PLMN C is another network of network operator B, which differs from Home PLMN B either in the mobile radio standard used or in another country. Network operator B can also be in the consortium with Home PLMN C.
  • the call is routed to a network switching center (gateway MSC) from Home PLMN B based on the selected call number without taking the invention into account.
  • This gateway MSC asks the HL participant of the B subscriber for their location. The connection is continued with the address of the VLR.
  • RHLR Remote Home Location Register
  • Subscriber is fixed in his home network; is associated with the PLMN A network in such a way that the call is not routed to a gateway MSC in the home network of the called subscriber, as is customary, but reaches the selected subscriber in the network in which he is currently located.
  • RHLR does not represent its own participants, only the participants of Home PLMN B or Home PLMN C.
  • the data of RHLR and the HLRs in the networks of operator / consortium B or C are constantly updated.
  • the RHLR is integrated in the PLMN A so that some or all of the calls to subscribers from Home PLMN B are routed via the RHLR.
  • the RHLR also has a connection to Home PLMN B so that the subscriber data can be updated continuously. This variant is shown in FIG. 4 "Direct connection of the RHLR to the PLMN A".
  • the MSR of PLMN A addresses the RHLR directly [Fig. 4 (1)].
  • the same protocols [Mobile Application Part (MAP) via Transactions Capabilities Application Part (TCAP)] are used as for a request to an HLR of the PLMN A.
  • the connection can be established using the Signaling protocol between switching centers (ISDN user part) to subscriber B are continued [Fig. 4 (2)].
  • the RHLR thus appears as an HLR of the PLMN A, although it manages subscriber data from Home PLMN B and / or Home PLMN C. Corresponding agreements must be possible with the network operator of the PLMN A
  • a switching computer (remote switch) is integrated together with the RHLR like a terminal in the PLMN A, see FIG. 5 "Connection of RHLR and remote switch as terminal".
  • the switching computer then initiates a connection to the gateway MSC of the network in which the B subscriber is located is currently [Fig. 5 (3)]. If the connection establishment is successful, the switching computer connects the connection between the A subscriber and the B subscriber.
  • the special feature of Remote Switch together with RHLR which is the actual goal for the connection establishment, is that the RHLR is requested via a network access protocol to establish a further connection, for which a signaling protocol between switching centers is used.
  • This configuration has the decisive advantage that it is less dependent on the accommodation of the PLMN A network operator. It is sufficient to subscribe to a service that forwards all calls with + country code mobile operator code or + mobile operator code to a specific end device - the switching computer with RHLR. If this is also not possible, you can subscribe to a value-added service (such as shared cost or premium rate) that does the necessary translation of the number.
  • a value-added service such as shared cost or premium rate
  • Performance feature of cellular radio networks which ensures the accessibility of activated mobile stations regardless of location in all radio cells of the entire coverage area of a network;
  • roaming can also extend over similar networks of different network operators, such as international roaming in the pan-European and American GSM system.
  • Gateway MSC GMSC is responsible for the connection to and from external networks.
  • the GMSC takes care of route control from the external network to the current VLR of the subscriber searched for in mobile terminated (MT) processes such as MT call (MTC), data transmission service or short message service.
  • MT mobile terminated
  • the gateway functions are usually housed in certain MSCs.
  • the selection of which of the MSCs in the GSM PLMN as access mobile switching centers can be used by the network operator.
  • the GMSC functions can be implemented in all MSCS.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Roaming-Abkommen gewährleisten, dass sich Teilnehmer, die sich in Mobilfunknetzen verschiedener Netzbetreiber eingebucht haben, gegenseitig erreichen können. Die Gesprächsvermittlung erfolgt derzeit ausschliesslich so, dass die Verbindung über das Netz aufgebaut wird, bei dem der gerufene Teilnehmer vertraglich gebunden ist (Heimatnetz), auch wenn dafür sehr weite und kostspielige Wegführungen notwendig sind. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren angeboten, das einen Verbindungsaufbau direkt zum gerufenen Teilnehmer in dem Netz gewährleistet, in dem sich der Teilnehmer derzeit aufhält. Dafür werden die aktuellen Teilnehmerdaten aus dem Home Location Register des Heimatnetzes abgerufen und für den Verbindungsaufbau in einem zusätzlich integrierten Remote Home Location Register abgelegt. Die Weiterleitung des Anrufs kann je nach Konfiguration vom Netz übernommen werden oder über einen Vermittlungsrechner erfolgen, der zusammen mit dem Remote Home Location Register wie ein Endgerät über das Netz des rufenden Teilnehmers erreichbar ist. Der rufende Teilnehmer entscheidet durch eine vor der Rufnummer gewälte Kennzahl, wann die Verbindung über das Remote Home Location Register aufgebaut werden soll bzw. der kostensparende Verbindungweg wird automatisch aufgebaut, wenn die Netzbetreiberkennzahl des Heimatnetzes als Vorwahl gewählt wird.

Description

Verfahren zur Optimierung des Roaming in Mobilfunknetzen
Das vorliegende Verfahren betrifft die Vermittlung von Gesprächen zwischen Mobilfunknetzen verschiedener Netzbetreiber. Durch Optimierung der technischen Prozesse können Kosten für die Kunden eingespart und die Gesprächsqualität verbessert werden.
Stand der Technik
Die Vermittlung von Gesprächen zwischen zwei bei dem gleichen Netzbetreiber angemeldeten Mobilfunkkunden (A- & B-Teilnehmer) erfolgt grundsätzlich über das Netz des Netzbetreibers (Home PLMN des B-Teilnehmers).
Sollte sich der rufende Teilnehmer (A-Teilnehmer) außerhalb des Netzes seines Netz- betreibers - im Bereich eines anderen Netzes - befinden, so wird durch Roaming- Abkommen sichergestellt, dass er einen anderen Kunden im Netz seines Netzbetreibers (B-Teilnehmer) erreichen kann. Hierzu muss er sich in das Netz seines Netzbetreibers einwählen (siehe Fig. 1).
Sollte sich der gerufene Teilnehmer (B-Teilnehmer) außerhalb des Netzes seines Netzbetreibers befinden, so sorgt sein Netzbetreiber dafür, dass das Gespräch entsprechend weitergeleitet wird (siehe Fig. 2).
Auch wenn sich A- und B-Teilnehmer außerhalb des heimatlichen Netzes befinden, wird das Gespräch über das Home PLMN verbunden. Dieses gilt auch, wenn das PLMN, in der A- und B-Teilnehmer derzeit eingebucht sind, identisch ist (siehe Fig. 3).
Kritik am Stand der Technik
Es ist immer notwendig, dass die Gespräche über den Netzbetreiber geführt werden, bei dem der B-Teilnehmer vertraglich gebunden ist, auch wenn die physikalische Durchschaltung nicht zwingend die funktechnischen Ressourcen dieses Netzbetreibers benötigt. Insbesondere durch die jetzt aufkommenden Triband-Geräte und die dadurch entstehende weitgehend globale Nutzbarkeit eines Mobilfunkendgerätes kann dieses zu erhöhtem Aufwand und damit zu erhöhten Kosten führen. Wenn ein Kunde, der sich derzeit im Netz eines anderen Netzbetreibers befindet, aus dem Netz eines dritten Netzbetreibers heraus angerufen werden soll, so muss eine Rufnummer des mit dem B-Teilnehmer vertraglich gebundenen Netzbetreibers angerufen werden. Die dadurch entstehenden Kosten werden an den Kunden weitergeleitet und machen die Nutzung der Roaming- Möglichkeit sehr unattraktiv.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht mehr notwendig, den B-Teilnehmer über das Netz zu rufen, bei dem der B-Teilnehmer vertraglich gebunden ist. Somit können Kosten für umständliche Wegeführungen (z. B. USA-Deutschland-USA) entfallen und dieser Preisvorteil kann an den Kunden weitergegeben werden. Des Weiteren verringern sich die durch die Übertragung bedingten zeitlichen Verzögerungen erheblich, was eine deutliche Verbesserung der Gesprächsqualität bedeutet.
Technische Beschreibung
Der Netzbetreiber (z. B. T-Mobil) lässt sich auch in den Ländern (z. B. USA) eine Rufnummer (z. B. "T-USA") zuordnen, in denen er über kein eigenes Netz verfügt. Ein rufender Kunde (A-Teilnehmer) hat damit die Möglichkeit, über mehrere Wege das Ziel (B-Teilnehmer) zu erreichen. Sofern der A-Teilnehmer den kostengünstigsten Zugang zum Netzbetreiber des B-Teilnehmers nimmt, können beide erhebliche Kosten sparen. Ein T-Mobil-Kunde in den USA kann einen anderen T-Mobil-Kunden, der sich ebenfalls in den USA befindet, direkt über USA-"T-USA"-B-Teilnehmer anrufen. Die Kosten für USA-Deutschland-USA entfallen somit.
Voraussetzung dafür ist, dass der A-Teilnehmer in einem Netz des Netzbetreibers A eine Aufenthaltsberechtigung besitzt. Der A-Teilnehmer kann also Kunde vom Netzbetreiber A sein, oder er kann Kunde eines anderen Netzbetreibers sein, der mit Netzbetreiber A ein Roaming-Abkommen hat. Das Netz des Netzbetreibers A wird abkürzend mit PLMN A bezeichnet, das des Netzbetreibers B mit Home PLMN B. Vorausgesetzt sei auch, dass der B-Teilnehmer Kunde von Home PLMN B ist, und dass Home PLMN B sowohl mit dem PLMN A als auch mit dem Netzbetreiber des vom B-Teilnehmer besuchten PLMN ein Roaming- Abkommen hat. Home PLMN C ist ein anderes Netz des Netzbetreibers B, das sich von Home PLMN B entweder im verwendeten Mobilfunkstandard unterscheidet oder sich in einem anderen Land befindet. Der Netzbetreiber B kann auch im Konsortium mit Home PLMN C sein.
Ruft der A-Teilnehmer den B-Teilnehmer, so wird, ohne die Erfindung zu berücksichtigen, anhand der gewählten Ruf ummer der Ruf zu einer Netzübergangsvermittlungsstelle (Gateway-MSC) von Home PLMN B geleitet. Dieses Gateway-MSC fragt das HLR des B-Teilnehmers nach dessen Aufenthaltsort. Mit der Adresse des VLR wird der Verbindungsaufbau fortgesetzt.
Modifiziert wird das Verfahren, indem ein zusätzliches Remote Home Location Register eingeführt wird (RHLR), das
- nur die Daten der Teilnehmer enthält, die beim Home PLMN B oder Home PLMN C geführt werden; wobei die Rufnummer beibehalten werden soll, die für den
Teilnehmer in seinem Heimatnetz festgeschrieben ist; mit dem PLMN A-Netz in der Form assoziiert ist, dass der Ruf nicht wie sonst üblich zu einem Gateway-MSC im Heimatnetz des gerufenen Teilnehmers geleitet wird, sondern den angewählten Teilnehmer in dem Netz erreicht, in dem er sich derzeit aufhält.
RHLR repräsentiert keine eigenen Teilnehmer, sondern nur die Teilnehmer von Home PLMN B oder Home PLMN C. Die Daten von RHLR und den HLRs in den Netzen des Betreibers/ Konsortiums B bzw. C werden ständig aktualisiert.
Wie die Assoziation von RHLR an das PLMN A technisch realisiert werden kann, hängt im Wesentlichen davon ab, wie die Roaming-Abkommen zwischen verschiedenen Netz- betreibern an die neue Situation angepasst werden können. Für die technische Lösung werden folgende Varianten betrachtet:
1. Das RHLR wird in das PLMN A so integriert, dass ein Teil der oder alle Rufe zu Teilnehmern von Home PLMN B über das RHLR geführt werden. Das RHLR verfügt auch über eine Verbindung zu Home PLMN B, um die Teilnehmerdaten ständig aktualisieren zu können. Diese Variante ist in Fig. 4 "Direkte Anbindung des RHLR an das PLMN A" dargestellt.
Soll ein Ruf zu einem Teilnehmer von Home PLMN B aufgebaut werden, wird von einem MSC des PLMN A direkt das RHLR angesprochen [Fig. 4 (1)]. Hierzu werden die gleichen Protokolle [Mobile Application Part (MAP) über Transactions Capa- bilities Application Part (TCAP)] verwendet wie bei einer Anfrage an ein HLR des PLMN A. Mit Hilfe der vom RHLR erhaltenen Teilnehmerdaten kann der Verbin- dungsaufbau unter Anwendung des Signalisierungsprotokolls zwischen Vermittlungsstellen (ISDN-User-Part) zum Teilnehmer B fortgesetzt werden [Fig. 4 (2)].
Das RHLR erscheint also als ein HLR des PLMN A, obwohl es Teilnehmerdaten von Home PLMN B und/oder Home PLMN C verwaltet. Mit dem Netzbetreiber des PLMN A müssen entsprechende Vereinbarungen möglich sein, die eine solche
Anschaltung ermöglichen.
2. Ein Vermittlungsrechner (Remote Switch) wird zusammen mit dem RHLR wie ein Endgerät in das PLMN A integriert, siehe Fig. 5 "Anschaltung von RHLR und Remote Switch als Endgerät".
Je nach Konfiguration führen ein Teil der oder alle Rufe zu Teilnehmern im Home PLMN B über diesen Vermittlungsrechner [Fig. 5 (1)]. Der Vermittlungsrechner fragt das RHLR nach dem Aufenthaltsort des B-Teilnehmers [Fig. 5 (2)]. Der Aufenthalts- ort und andere Teilnehmerdaten werden mit Hilfe einer Verbindung zum Home
PLMN B ständig aktualisiert. Danach initiiert der Vermittlungsrechner einen Verbindungsaufbau zu dem Gateway-MSC des Netzes, in dem sich der B-Teilnehmer gerade befindet [Fig. 5(3)]. Ist der Verbindungsaufbau erfolgreich, schaltet der Vermittlungsrechner die Verbindung zwischen A-Teilnehmer und B-Teilnehmer durch. Das Besondere an Remote Switch zusammen mit RHLR, der ja das eigentliche Ziel für den Verbindungsaufbau ist, besteht darin, dass das RHLR über ein Netzzugangsprotokoll zu einem weiteren Verbindungsaufbau aufgefordert wird, für den ein Signalisierungsprotokoll zwischen Vermittlungsstellen verwendet wird.
Diese Konfiguration hat den entscheidenden Vorteil, dass man weniger auf das Entgegenkommen des Netzbetreibers des PLMN A angewiesen ist. Es genügt einen Dienst zu abonnieren, der alle Rufe mit +Länderkennzahl Mobilfunkbetreiberkennzahl oder +Mobilfunkbetreiberkennzahl an ein bestimmtes Endgerät - den Vermittlungsrechner mit RHLR - weiterleitet. Falls auch das nicht möglich ist, kann man einen Mehrwertdienst (wie zum Beispiel shared cost oder premium rate) abonnieren, der die notwendige Rufhummernübersetzung vornimmt.
Bezugszeichenliste
PLMN Public Land Mobile Network
MSC Mobile Switching Centre
GMSC Gateway-MSC
HLR Home Location Register
RHLR Remote Home Location Register
VLR Visitor Location Register
GSM Global System of Mobile Communications
MAP Mobile Application Part
MT Mobile Termination
PSTN Public Switched Telephone Network
TCAP Transactions Capabilities Application Part
ISUP Integrated Services Digital Netwerk User Part
Roaming
Leistungsmerkmal zellularer Funknetze, das die Erreichbarkeit aktivierter Mobilstationen standortunabhängig in allen Funkzellen des gesamten Versorgungsbereiches eines Netzes sicherstellt; darüber hinaus kann sich das Roaming auch über gleichartige Netze verschiedener Netzbetreiber, wie beispielsweise beim internationalen Roaming im paneuropäischen und amerikanischen GSM-System, erstrecken.
Gateway MSC GMSC ist für die Verbindung von und zu Fremdnetzen zuständig. Insbesondere übernimmt das GMSC bei Mobile Terminated (MT) Prozessen wie MT Call (MTC), Datenübertragungsdienst oder Short Message Service die Wegsteuerung vom Fremdnetz zum aktuellen VLR des gesuchten Teilnehmers.
Die Gateway-Funktionen werden in der Regel in bestimmten MSCs untergebracht. Die Auswahl, welche der MSCs im GSM-PLMN als Zugangs-Mobilvermittlungsstellen dienen können, wird vom Netzbetreiber getroffen. Es können unter Umständen in allen MSCS die GMSC-Funktionen implementiert sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Optimierung von Roaming in Mobilfunknetzen, insbesondere für das Durchschalten von Gesprächen zu oder von Teilnehmern, die sich zum Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus in anderen als dem vertraglich gebundenen Netz eingebucht haben, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass das Durchschalten von Gesprächen zu oder von Teilnehmern mit einem Aufenthalt in einem anderen als dem vertraglich gebundenen Mobilfunknetz möglich ist, ohne dass die Verbindung über das vertraglich gebundene Netz des gerufenen Teilnehmers geführt werden muss, - dass dafür ein zusätzliches Remote Home Location Register in das Netz integriert wird, in dem sich der rufende Teilnehmer aufhält, - dass dieses Remote Home Location Register die Daten von Teilnehmern enthält, die sich in Mobilfunknetze eingebucht haben, die vom Netz des rufenden Teilnehmers aus erreichbar und mit diesem über Roaming-Abkommen verbunden sind,
- dass die Teilnehmerdaten im Remote Home Location Register durch eine Verbindung zu dem Home Location Register des Heimatnetzes ständig oder zum Zeitpunkt eines Verbindungswunsches aktualisiert werden,
- dass mit Hilfe der Daten aus dem Remote Home Location Register die Verbindung zu dem gerufenen Teilnehmer aufgebaut werden kann, indem vom Netz des rufenden Teilnehmers aus unmittelbar der Übergang zu dem Netz erfolgt, in dem der gerufene Teilnehmer sich derzeit aufhält, und - dass das Remote Home Location Register immer dann angesprochen wird, wenn vom rufenden Teilnehmer dafür eine spezielle Kennzahl vor der Teilnehmerrufnummer gewählt wird, so dass der rufende Teilnehmer darüber entscheidet, dass die Verbindung über den kostengünstigen Weg aufgebaut wird, und der kostengünstige Verbindungsweg auch immer dann aufgebaut wird, wenn die Netz- betreiberkennzahl des Heimatnetzes als Vorwahl gewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Remote Home Location Register durch einen Vermittlungsrechner ergänzt wird, dass diese Kombination wie ein Endgerät über das Netz des rufenden Teilnehmers erreichbar ist und immer dann angesprochen wird, wenn vom Anrufer eine spezielle Kennzahl oder die Netzbetreiberkennzahl des Heimatnetzes als Vorwahl gewählt wird, und dass dann der Vermittlungsrechner den Verbindungsaufbau auf der Basis der Teilnehmerdaten aus dem Remote Home Location Register zum gerufenen Teilnehmer initiiert und bei erfolgreichem Verbindungsaufbau das Gespräch durchschaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmerdaten nicht in einem zusätzlichen Remote Home Location Register gespeichert werden, sondern dass dafür ein Home Location Register in dem vom rufenden Teilnehmer benutzten Mobilfunknetz benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten für die Gesprächsabrechnung bei kostensparender Wegführung separat erfasst werden können.
PCT/EP2001/000219 2000-02-09 2001-01-10 Verfahren zur optimierung des roaming in mobilfunknetzen WO2001060099A1 (de)

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