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Dokumentenidentifikation DE602005001329T2 07.02.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001565030
Titel Verfahren zur Auswahl eines Kommunikationsnetzes, anhand durch ein mobiles Kommunikationsnetz ausgesandten Informationen über drahtloses LAN Zugriffspunkte
Anmelder Alcatel Lucent, Paris, FR
Erfinder Fourquin, Xavier, 92310 Sevres, FR;
Seurre, Emmanuel, 78000 Versailles, FR
Vertreter Patentanwälte U. Knecht und Kollegen, 70435 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 602005001329
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LI, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 31.01.2005
EP-Aktenzeichen 052902145
EP-Offenlegungsdatum 17.08.2005
EP date of grant 13.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.02.2008
IPC-Hauptklasse H04Q 7/38(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H04L 12/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Kommunikationsnetze und genauer gesagt auf den Aufbau von Verbindungen zwischen Endgeräten für mobile Kommunikation mit Dualbetrieb und anderen entfernten Kommunikationsendgeräten.

Unter „Endgerät für mobile Kommunikation mit Dualbetrieb" versteht man jegliche Art von mobilem Endgerät, das im Stande ist, Daten mit einem zellularen Kommunikationsnetz und mit einem drahtlosen lokalen Netz (beispielsweise vom Typ WLAN für „Wireless Local Area Network") auszutauschen. Folglich kann es sich zum Beispiel um ein Mobiltelefon handeln oder um einen digitalen persönlichen Assistenten (oder PDA) oder um einen Notebook-Computer, der mit einer Funkkommunikationsschnittstelle ausgestattet ist, sobald er ebenfalls mit einer Zugangsnetzkarte (oder „Network interface controller") oder einem drahtlosen Adapter (oder „wreless adapter") ausgerüstet ist, der bei einem WLAN-Netz unabhängig von der Version gemäß der Norm Ethernet 802.11 funktioniert.

Die Übertragung mancher Arten von Datenkommunikation kann hohe Übertragungsgeschwindigkeiten erfordern, die für ein mobiles Endgerät des Typs GSM/GPRS oder UMTS via sein zugehöriges zellulares Netz nicht zugänglich sind, wohingegen sie über ein drahtloses LAN erfolgen könnte, das zumindest teilweise in dem Versorgungsbereich dieses zellularen Netzes enthalten ist. Außerdem kann es einem mobilen Endgerät zu einem bestimmten Zeitpunkt unmöglich sein, eine Verbindung über sein zugehöriges zellulares Netz aufzubauen, da dieses gesättigt ist, während diese Verbindung über ein drahtloses LAN-Netz erfolgen könnte, das zumindest teilweise im Versorgungsbereich dieses zellularen Netzes enthalten ist.

Da ein mobiles Endgerät des dualen Typs nur im zellularen Modus oder im drahtlosen lokalen Modus (beispielsweise WLAN) arbeiten kann, muss sein Nutzer also vor jeder Verbindung den Netztyp ermitteln, in den sich sein Endgerät in Anbetracht der Art der geplanten Verbindung einloggen soll. Außerdem kann ein mobiles Endgerät des dualen Typs nicht im Verlauf der Verbindung von einem bestimmten Netztyp, beispielsweise dem zellularen, auf ein Netz eines anderen Typs, beispielsweise WLAN, umschalten.

WO-A-2004008693 beschreibt eine drahtlose Clientvorrichtung, die in Kommunikationsnetzen verwendet werden kann, die mit dem Internet-Protokoll kompatibel sind und geeignet sind, aus einer Vielzahl von Netzschnittstellen eine Auswahl zu treffen, um sich in das Netz einzuloggen. Die Clientvorrichtung testet die Verfügbarkeit der Netzschnittstellen, indem sie regelmäßig ein Scanning der verfügbaren Schnittstellen durchführt.

WO-A-03081828 beschreibt ein Verfahren zur Auswahl eines Kommunikationsnetzes für ein Endgerät für mobile Kommunikation gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Zweck der Erfindung ist es also, diesem Nachteil abzuhelfen und insbesondere die Auswahl des Netztyps zu ermöglichen, der am besten an den augenblicklichen Bedarf eines dualen Endgeräts angepasst ist.

Hierfür schlägt sie ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und zellulares Netz gemäß Anspruch 19 vor.

Beispielsweise stellen die Informationsdaten für jeden Zugriffspunkt, der innerhalb einer Zelle zugänglich ist, mindestens seine Kennung (und vorzugsweise seinen Namen) dar.

In diesem Fall kann die Auswahl zum Beispiel aus einer Liste mit mindestens einem durch seine Kennung bezeichneten Zugriffspunkt erfolgen. Die Informationsdaten, die für eine Zugriffspunktkennung aus der Liste stehen, können verknüpft sein mit Informationsdaten, die für mindestens ein Charakteristikum des Zugriffspunktes stehen. Die Charakteristika werden zum Beispiel ausgewählt aus der Funkfrequenzart, der Übertragungsgeschwindigkeit, dem Funksignalpegel, der Nähe, der Höhe der Belastung, den Kosten einer Verbindung, dem Betreiber, zu dem man gehört, und dem zu verwendenden Authentifizierungsverfahren.

Die Liste kann in Abhängigkeit von mindestens einem Auswahlkriterium geordnet werden, das auf mindestens ein gewähltes Charakteristikum angewandt wird, welches mit der Kennung jedes Zugriffspunktes aus der Liste verknüpft ist. Ein Zugriffspunkt wird also in Abhängigkeit von seiner Position auf der Liste ausgewählt. Das Auswahlkriterium kann sich beispielsweise beziehen auf den Vergleich der aktuellen Werte des gewählten Charakteristikums für die Zugriffspunkte aus der Liste.

Als Variante kann der Zugriffspunkt ausgewählt werden in Abhängigkeit von einem Vergleich der aktuellen Werte von mindestens einem gewählten Charakteristikum für die Zugriffspunkte aus der Liste.

Außerdem kann die Auswahl zumindest teilweise durch das mobile Endgerät erfolgen, und zwar anhand der Informationsdaten, die es vom zellularen Netz empfängt. So kann im Falle einer Auswahl, die sich mindestens auf den Funksignalpegel bezieht, das mobile Endgerät zum Beispiel Signalübertragungstests bei jedem Zugriffspunkt von der Liste durchführen, um denjenigen zu ermitteln, der den höchsten Funksignalpegel bietet und diesen auswählen.

Aber die Auswahl kann auch zumindest teilweise durch das zellulare Netz erfolgen. Zum Beispiel können manche Charakteristika in Abhängigkeit von der Art der Verbindung gewählt werden, die das mobile Endgerät aufbauen will. Dieses passt insbesondere für Situationen, in denen die Auswahl durch das mobile Endgerät vorgenommen wird.

Außerdem kann man zumindest einen Teil der Auswahl durchführen, bevor man eine Verbindung aufbaut, oder während einer Verbindung via ein zellulares Netz oder via ein drahtloses lokales Netz, so dass auf das drahtlose lokale Netz oder das zellulare Netz umgeschaltet wird. Bei einer Umschaltung von einem zellularen Netz auf ein drahtloses lokales Netz kann man zum Beispiel die über das zellulare Netz aufgebaute Verbindung halten und bei einer erneuten Umschaltung vom drahtlosen lokalen Netz auf das zellulare Netz kann man eventuell die ursprünglich über das zellulare Netz aufgebaute Verbindung wieder herstellen und die Verbindung über das drahtlose lokale Netz beenden.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung treten bei der Analyse der nachstehenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen zutage, auf denen:

1 schematisch ein Beispiel für eine Kommunikationsanlage darstellt, das ein zellulares Kommunikationsnetz (RCC), ein öffentliches Datennetz (RPD) und drei drahtlose lokale Netze (W1 bis W3) enthält, und

2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein Mobiltelefon (UE) veranschaulicht, das so aufgebaut ist, dass es die Erfindung einsetzt. Die beigefügten Zeichnungen können nicht nur zur Ergänzung der Erfindung dienen, sondern gegebenenfalls auch zu ihrer Definition beitragen.

Zweck der Erfindung ist es, die Auswahl eines Kommunikationsnetzes für ein mobiles Kommunikationsendgerät zu ermöglichen.

Die in 1 beispielhaft veranschaulichte Kommunikationsanlage beinhaltet mindestens ein zellulares Kommunikationsnetz RCC, ein öffentliches Datennetz RPD und mindestens ein drahtloses lokales Netz Wi.

Bei diesem Beispiel einer Kommunikationsanlage hat man ein einziges zellulares Netz RCC dargestellt, aber es könnten mehrere solcher Netze vorhanden sein. Dieses zellulare Netz RCC gehört einem Mobiltelefonbetreiber und verfügt über einen Funkversorgungsbereich, der durch einen Komplex von Zellen Cj (hier j = 1 bis 3, kann jedoch jeden Wert annehmen, der nicht Null ist) festgelegt wird. Außerdem kann dieses zellulare Netz RCC an ein öffentliches Telefonnetz angeschlossen werden, z.B. vom geschalteten Typ (oder RTC für „Réseau Téléphonique Commuté" = Geschaltetes Telefonnetz) oder PSTN für „Public Switched Telephony Network"), und/oder an ein oder mehrere öffentliche Netze vom Typ PLMN (für „Public Land Mobile Network").

Im nachstehenden Teil gehen wir davon aus, dass es sich bei dem zellularen Netz RCC um ein UMTS-Netz handelt. Aber es kann jedweder andere Typ von zellularem Netz ins Auge gefasst werden, und insbesondere die Netze GSM, GSM/GPRS und EDGE. Die UMTS-Netze sind dem Fachmann wohl bekannt und werden daher nicht detailliert beschrieben. Es wird einfach nur daran erinnert, dass ein UMTS-Netz sehr schematisch zusammengefasst werden kann als ein Netzkern (oder „Core Network"), der an ein Funkzugangsnetz oder UTRAN gekoppelt ist. Das Funkzugangsnetz beinhaltet ein oder mehrere Basisstationen, die als Node Bs bezeichnet werden und an das Core Network durch ein oder mehrere Knoten angeschlossen werden, die als RNCs (für „Radio Network Controllers") bezeichnet werden. Jeder Node B ist mit mindestens einer Zelle Cj verknüpft, die einen Funkbereich abdeckt, in dem sich ein oder mehrere mobile Kommunikationsendgeräte UE befinden können. Außerdem hat jeder Node B die Signalverarbeitung zur Aufgabe und insbesondere die Verwaltung der Anforderungen in Sachen Zugang zum UMTS-Netz, die von den Kommunikationsendgeräten UE durchgeführt werden, die in der von ihm kontrollierten Zelle Cj liegen.

Außerdem geht man im Nachfolgenden davon aus, dass das öffentliche Datennetz RPD das Internet ist.

Außerdem hat man drei (i = 1 bis 3) drahtlose lokale Netze Wi dargestellt, aber es könnte auch mehr davon geben, oder weniger, sofern die Anlage mindestens eines besitzt. Diese drahtlosen lokalen Netze Wi können einem einzigen Unternehmen gehören wie zum Beispiel dem Betreiber des zellularen Netzes RCC oder einer Unternehmensgruppe, die an ein und dieselbe Instanz angeschlossen ist oder unterschiedlichen Unternehmen. Nachstehend gehen wir davon aus, dass die drahtlosen lokalen Netze vom Typ WLAN (für „Wireless Local Area Network") sind, und der genormten Technologie 802.11x entsprechen. Aber sie könnten auch von einem anderen Typ sein, wie zum Beispiel Bluetooth oder UWB (für „Ultra Wide Band").

Jedes drahtlose lokale Netz Wi beinhaltet herkömmlicherweise einen oder mehrere Zugriffspunkte PAk-i, die auch als „WiFi hotspots" bezeichnet werden und es den Endgeräten für mobile Kommunikation mit Dualbetrieb UE gestatten, sich dort einzuloggen.

Unter „Endgerät für mobile Kommunikation mit Dualbetrieb" versteht man hier jegliche Art von mobilem Endgerät, das im Stande ist, Daten mit einem zellularen Kommunikationsnetz RCC und mit einem drahtlosen lokalen Netz Wi auszutauschen. Im Folgenden setzt man als veranschaulichendes Beispiel, dass die Endgeräte mit Dualbetrieb Mobiltelefone (oder zellulare Telefone) sind, die mit einer Zugangsnetzkarte (oder „Network interface controller") oder einem drahtlosen Adapter (oder „wireless adapter") ausgestattet sind, der gemäß der Norm Ethernet 802.11 funktioniert, in der Version, die von den drahtlosen lokalen Netzen verwendet wird. Aber es könnte sich ebenfalls um digitale persönliche Assistenten (oder PDAs) oder um Notebook-Computer handeln, die mit einer Funkkommunikationsschnittstelle mit einem zellularen Kommunikationsnetz RCC ausgestattet sind, und mit einer Zugangsnetzkarte oder einem drahtlosen Adapter, der gemäß der Norm Ethernet 802.11 funktioniert und den Zugang zu einem lokalen Netz LAN und/oder dem Internet gestattet. Im Folgenden bezeichnen wir als Kommunikationsmodul MC diejenigen Hardware- und/oder Softwareelemente des mobilen Endgeräts UE, die die Aufgabe haben, die Verbindungen mit dem zellularen Netz RCC zu gewährleisten, und genauer gesagt seinen Node Bs, und mit den drahtlosen lokalen Netzen Wi und genauer gesagt ihren Zugriffspunkten PA.

Bei dem Beispiel, das veranschaulicht wird, ist jedes drahtlose lokale Netz Wi an das Internet-Netz RPD angeschlossen, aber das ist nicht Pflicht. Obwohl hier nicht dargestellt, erfolgt dieser Anschluss herkömmlich über einen peripheren Router (oder „edge router"), der die Funktion eines Anrufservers (oder „call server") wahrnimmt.

Außerdem ist bei dem Beispiel, das veranschaulicht wird, nur das drahtlose lokale Netz Wi an das zellulare Netz RCC angeschlossen, beispielsweise weil es seinem Betreiber gehört oder weil ihre Betreiber Verträge abgeschlossen haben. Aber das ist nicht Pflicht. Der Anschluss des drahtlosen lokalen Netzes Wi an das zellulare Netz RCC erfolgt ebenfalls über den peripheren Router. Letzterer hat in diesem Fall den Auftrag, Verbindungen zwischen mobilen Endgeräten mit Dualbetrieb UE aufzubauen, die im Versorgungsbereich des drahtlosen lokalen Netzes Wi liegen und sich daher per Wellen in die Zugriffspunkte PA, an die es gekoppelt ist, und das zellulare Netz RCC und das Datennetz RPD einloggen können.

Es ist wichtig festzuhalten, dass ein peripherer Router (oder Anrufserver) in dem/einem Controller für Zugriffspunkte PA des drahtlosen lokalen Netzes Wi angesiedelt sein kann. Dieses ist nämlich besonders vorteilhaft, denn der Controller für Zugriffspunkte PA verfügt über einen Zugang zum Datennetz RPD, beispielsweise ein ADSL-Zugang zum öffentlichen Internet, und/oder zum zellularen Netz RCC, über ein Kabel, vorzugsweise vom Typ Ethernet, oder per Wellen beispielsweise durch eine Funkverbindung vom Typ 802.11b. Mit einer solchen Konfiguration kann ein Betreiber des zellularen Netzes RCC seinen Nutzerkunden Erweiterungen mit sehr hoher Übertragungsgeschwindigkeit für Dienste des durchgehenden Typs anbieten, wie zum Beispiel digitales Fernsehen, Abrufvideodienst, Ausstrahlung (oder „broadcasting") und Sprache auf dem Internet (oder VoIP für „Voice over Internet Protocol").

Damit ein Mobiltelefon UE jederzeit in den Genuss des am besten an seinen Bedarf angepassten Kommunikationsnetzes kommen kann, zum Beispiel in Sachen Netzkapazitäten oder Verbindungskosten, schlägt die Erfindung vor, auf einem gewählten Signalisierungskanal aus seinem zugehörigen zellularen Netz RCC gemäß einem gewählten Modus Informationsdaten über Zugriffspunkte PAk-i an ein drahtloses lokales Netz Wi zu übertragen, die in der Zelle Cj, in der es gelegen ist, zugänglich sind.

Somit verfügt das Mobiltelefon UE, wenn es diesen Signalisierungskanal hört, über Informationen, die es ihm erlauben, falls gewünscht, mit einem entfernten Kommunikationsendgerät über einen Zugriffspunkt PAk-i zu kommunizieren, der in Abhängigkeit von mindestens einem gewählten Auswahlkriterium ausgewählt wurde.

Wie wir später sehen werden, kann die Auswahl eines Zugriffspunkts PAk-i auf der Ebene des zellularen Netzes RCC und/oder auf der Ebene des Mobiltelefons erfolgen.

Bei dem Beispiel, das veranschaulicht wird, besteht eine teilweise Funküberlappung zwischen zum einen der Zelle C1 und dem drahtlosen LAN-Netz W3 und zum anderen zwischen der Zelle C2 und den drahtlosen LAN-Netzen Wi und W2. Genauer gesagt befindet sich erstens der Zugriffspunkt PA1-3 des Netzes W3 im Versorgungsbereich der Zelle C1, befindet sich zweitens der Zugriffspunkt PA2-1 des Netzes W1 im Versorgungsbereich der Zelle C2 und befinden sich drittens die Zugriffspunkte PA2-2 und PA3-2 des Netzes W2 im Versorgungsbereich der Zelle C2.

Folglich ist erstens der Zugriffspunkt PA1-3 für das Mobiltelefon UE1 zugänglich, das gleichzeitig in seinem Versorgungsbereich und in demjenigen von Zelle Cl liegt, ist zweitens der Zugriffspunkt PA2-1 für das Mobiltelefon UE4 zugänglich, das gleichzeitig in seinem Versorgungsbereich und in demjenigen der Zelle C2 liegt, und sind drittens die Zugriffspunkte PA2-2 und PA3-2 für das Mobiltelefon UE5 zugänglich, das gleichzeitig in ihren Versorgungsbereichen und in demjenigen der Zelle C2 liegt.

Hingegen können bei diesem Beispiel die Mobiltelefone UE2 und UE3, die im Versorgungsbereich der Zelle C1 beziehungsweise der Zelle C2 liegen, jedoch außerhalb der Versorgungsbereiche der Netze W3 und W2, augenblicklich nicht von der Netzauswahl profitieren, die von der Erfindung angeboten wird. Es wäre ebenso bei jedem Mobiltelefon UE, das an einem beliebigen Ort des Versorgungsbereichs von Zelle C3 liegt, da dieser keinen Überlappungsabschnitt mit dem Versorgungsbereich eines drahtlosen LAN-Netzes besitzt.

Die Auswahl kann gemäß mindestens zwei Modi erfolgen.

Ein erster Modus besteht darin, zu den Mobiltelefonen UE, die in einer Zelle Cj gelegen sind, nur Informationsdaten zu übertragen, die für die Kennung (und vorzugsweise den Namen) jedes Zugriffspunkts PAk-i stehen, der in dieser Zelle Cj zugänglich ist. In diesem Fall verfügt jedes Mobiltelefon UE intern über einen Speicher, der eine Tabelle der Entsprechungen zwischen Kennungen von Zugriffspunkten PAk-i und einem oder mehreren verknüpften Charakteristika speichert, wie zum Beispiel ihren Funkfrequenztyp (beispielsweise 11a, 11b, 11g, ...), ihre Kapazität in Sachen Mittel, ihre Verbindungskosten, den Betreiber, zu dem sie gehören, und das Authentifizierungsverfahren, das im drahtlosen LAN-Netz Wi verwendet werden soll.

Es können dann zwei Fälle ins Auge gefasst werden, je nachdem, ob die Informationsdaten in Form einer geordneten oder unsortierten Liste präsentiert werden.

Im Falle einer geordneten Liste werden die verschiedenen Zugriffspunkte PAk-i, die auf der Ebene einer Zelle Cj zugänglich sind (welche eventuell zu verschiedenen drahtlosen LAN-Netzen gehören können) in Abhängigkeit von mindestens einem gewählten Auswahlkriterium geordnet. Das Mobiltelefon UE, das eine Verbindung via einen Zugriffspunkt PA aus der Liste aufbauen möchte, extrahiert aus seinem Speicher die Charakteristika des Zugriffspunkts PA, der an der Spitze der Liste steht, versucht dann eine Funkverbindung mit ihm aufzubauen (man setzt hier voraus, dass das Mobiltelefon verpflichtet ist, die Reihenfolge der Liste einzuhalten). Wenn es nicht im Versorgungsbereich seiner Zelle und des Zugriffspunkts liegt, kann es diese Verbindung nicht aufbauen, so dass es versucht, eine Funkverbindung mit dem Zugriffspunkt PA aufzubauen, der auf der Liste an zweiter Stelle steht. Wenn die Verbindung aufgebaut ist, sie einen ausreichenden Funkpegel hat und der Zugriffspunkt über genügend verfügbare Kapazitäten verfügt, ist die Verbindung aufgebaut. Im gegenteiligen Fall versucht das Mobiltelefon UE eine Funkverbindung mit dem Zugriffspunkt PA aufzubauen, der auf der Liste an dritter Stelle steht, und so weiter. Wenn keine Verbindung mit einem Zugriffspunkt aus der Liste aufgebaut werden kann, dann kann die Kommunikation nur über das zugehörige zellulare Netz RCC des Mobiltelefons UE erfolgen und unter dem Vorbehalt, dass seine Kapazitäten es erlauben.

Natürlich kann eine Liste in bestimmten Situationen lediglich eine einzige Zugriffspunktkennung enthalten.

Die geordnete Liste wird über ihr zugehöriges zellulares Netz RCC an die Mobiltelefone UE übertragen. Sie kann entweder im Kernnetz oder im Funkzugangsnetz bestimmt werden, zum Beispiel auf der Ebene der RNCs (aber es ist ebenfalls auf der Ebene der Nodes Bs möglich).

Diese Anordnung erfolgt in Abhängigkeit von mindestens einem gewählten Auswahlkriterium. Unter den hauptsächlichen Auswahlkriterien kann man vor allem die Übertragungsgeschwindigkeit, den Funksignalpegel, die Nähe, die Höhe der Belastung, die Kosten der Verbindung und den Betreiber, zu dem man gehört, nennen. Der Betreiber des zellularen Netzes RCC kann zum Beispiel nur die Zugriffspunkte PAk-i eines drahtlosen LAN-Netzes Wi anbieten, das ihm gehört oder mit dem er über eine Nutzungsvereinbarung verfügt, und die zugänglichen Zugriffspunkte in Abhängigkeit von der Höhe ihrer Belastung ordnen. Da manche Auswahlkriterien von den aktuellen Werten von Charakteristika abhängen, die wiederum von den Messungen abhängen, die durch die Mobiltelefone oder durch das Funkzugangsnetz durchgeführt werden, ist es also vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der Auswahl auf der Ebene dieses Funkzugangsnetzes erfolgt. Der Betreiber des zellularen Netzes RCC kann somit seine Dienstangebote betreiben, optimieren und anpassen, insbesondere durch Beherrschung der Weiterentwicklung seines Parks an Zugriffspunkten (oder hotspots) PA und die Aktualisierung der verschiedenen Zugriffspunktelisten.

Im Falle einer unsortierten Liste muss das Mobiltelefon UE, das eine Verbindung über einen Zugriffspunkt PA der Liste aufbauen will, die eigene Auswahl aus der Liste treffen. Hierfür muss es die aktuellen Werte von mindestens einem Charakteristikum der Zugriffspunkte PA der Liste miteinander vergleichen, die in der Tabelle der Entsprechungen gespeichert sind, in Abhängigkeit von einem gewählten Auswahlkriterium, zum Beispiel in Abhängigkeit von der gewünschten Verbindungsart. Bei den hauptsächlichen Auswahlkriterien kann man vor allem die Übertragungsgeschwindigkeit, den Funksignalpegel, die Nähe, die Höhe der Belastung, die Kosten der Verbindung und den Betreiber, zu dem man gehört, nennen. Beispielsweise kann das Mobiltelefon UE wünschen, gleichzeitig die größtmögliche Übertragungsgeschwindigkeit und den besten Funksignalpegel zu erzielen.

Die aktuellen Werte der Charakteristika der Zugriffspunkte PA werden zum Beispiel regelmäßig von den Node Bs des zellularen Netzes RCC auf dem Signalisierungskanal übermittelt, damit sie regelmäßig aufgefrischt werden.

Nachdem das Mobiltelefon UE die Zugriffspunkte PA der Liste in Abhängigkeit von seinem Auswahlkriterium oder seinen Auswahlkriterien geordnet hat, extrahiert es aus seinem Speicher die Charakteristika des Zugriffspunkts PA, der an der Spitze der Liste steht, versucht dann eine Funkverbindung mit diesem aufzubauen (man setzt hier voraus, dass das Mobiltelefon verpflichtet ist, die Reihenfolge der Liste einzuhalten). Wenn es nicht im Versorgungsbereich seiner Zelle Cj und des Zugriffspunkts PA liegt, kann es diese Verbindung nicht aufbauen, so dass es versucht, eine Funkverbindung mit demjenigen Zugriffspunkt PA aufzubauen, der an zweiter Stelle auf der von ihm geordneten Liste steht. Wenn diese Verbindung aufgebaut ist, dann kann die Kommunikation aufgebaut werden (vorbehaltlich einer ausreichenden Verfügbarkeit der Kapazitäten). Wenn die Verbindung nicht aufgebaut werden kann, versucht das Mobiltelefon UE eine Funkverbindung mit dem Zugriffspunkt PA aufzubauen, der auf der von ihm geordneten Liste an dritter Stelle steht, und so weiter. Wenn keine Verbindung mit einem Zugriffspunkt PA der Liste aufgebaut werden kann, dann kann die Kommunikation nur über das zugehörige zellulare Netz des Mobiltelefons UE erfolgen, auch hier unter dem Vorbehalt, dass dessen Kapazitäten es gestatten.

Als Variante kann das Mobiltelefon UE, nachdem es die Zugriffspunkte aus der Liste geordnet hat, Signalübertragungstests bei jedem davon durchführen, um diejenigen zu ermitteln, mit denen es tatsächlich in Verbindung treten kann, und eventuell den Funksignalpegel, den sie bieten. Die Einordnung kann dann in Abhängigkeit von diesen Tests abgeändert werden, zum Beispiel dergestalt, dass der Zugriffspunkt PA bevorzugt und somit ausgewählt wird, der den höchsten Funksignalpegel bietet, bei etwa gleichen Werten für die gewählten Charakteristika.

Ein zweiter Modus besteht darin, an die Mobiltelefone UE, die in einer Zelle Cj liegen, Informationsdaten zu übertragen, die für die Kennung (und vorzugsweise den Namen) jedes Zugriffspunktes PAk-i, der in dieser Zelle Cj zugänglich ist, stehen, und für mindestens eines der zugehörigen Charakteristika, wie zum Beispiel die Art der Funkfrequenz, die Übertragungsgeschwindigkeit, die Höhe der Belastung (verfügbare Kapazitäten), die Nähe, die Kosten, den Betreiber, zu dem man gehört, sowie das Authentifizierungsverfahren, das im drahtlosen LAN-Netz Wi anzuwenden ist.

Die Zugriffspunkte PA der übermittelten Liste können eventuell in Abhängigkeit von einem dem Betreiber oder jeder Zelle Cj eigenen Kriterium geordnet werden. Folglich findet man sich erneut beim ersten vorstehend beschriebenen Modus wieder, bei dem die Liste geordnet oder unsortiert sein konnte. Was diese beiden Modi unterscheidet, ist ganz einfach die Tatsache, dass beim zweiten Modus die Informationsdaten, die für ein Charakteristikum/Charakteristika stehen, gleichzeitig mit den Kennungen der Zugriffspunkte PA übertragen und nicht in einem Speicher gespeichert werden.

Natürlich kann man eine gemischte Funktionsweise ins Auge fassen, bei der die Mobiltelefone UE in einem Speicher bestimmte „statische" Charakteristika der Zugriffspunkte PA speichern und auf dem Signalisierungskanal von ihrem zugehörigen zellularen Netz der Verknüpfung RCC die „dynamischen" Charakteristika der Zugriffspunkte PA empfangen. Unter „statischem Charakteristikum" verstehen wir hier ein Charakteristikum, das sich zeitlich nicht rasch verändert, wie beispielsweise die Übertragungsgeschwindigkeit, die Nähe, die Kosten, das Authentifizierungsverfahren oder der Betreiber, zu dem man gehört, und unter „dynamischem Charakteristikum" versteht man ein Charakteristikum, das zeitlich schnell variieren kann, wie zum Beispiel der Funksignalpegel oder die Höhe der Belastung.

Es ist wichtig festzuhalten, dass die Erfindung nicht zum Gegenstand hat, unbedingt einen Zugriffspunkt PAk-i zu einem drahtlosen LAN-Netz Wi auszuwählen. Das Hauptziel der Erfindung ist es nämlich, das Kommunikationsnetz zu ermitteln, das am besten für den unmittelbaren Bedarf eines Mobiltelefons UE geeignet ist, und falls es sich dabei um ein drahtloses LAN-Netz Wi handelt, den Zugriffspunkt Pak-i, der als für diesen unmittelbaren Bedarf eigentlich am besten geeignet ist. So kann ein Mobiltelefon UE von seinem Benutzer oder von seinem zugehörigen zellularen Netz RCC konfiguriert werden, so dass immer den Kosten der Verbindung und/oder der Übertragungsgeschwindigkeit und/oder dem Funksignalpegel der Vorzug gegeben wird. Folglich kann die Auswahl zum Aufbau einer Verbindung mit dem zugehörigen zellularen Netz RCC und nicht mit einem Zugriffspunkt PAk-i führen.

Überdies ist es ebenfalls wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Erfindung es gestattet, die Auswahl eines Zugriffspunktes PA durchzuführen, und zwar entweder vor dem Aufbau einer Verbindung oder während einer Verbindung via einem zellularen Netz RCC oder via einem drahtlosen LAN-Netz Wi.

In der Tat kann ein Benutzer in manchen Situationen, zum Beispiel im Verlauf einer Verbindung mit einem entfernten Endgerät, den Zugang zum Internet benötigen, um Informationen zu erlangen, während das Netz, über das er die erste Verbindung aufgebaut hat, dieses nicht gestattet, oder Daten zu übertragen, wie zum Beispiel Video, während das Netz, über das er die erste Verbindung aufgebaut hat, dieses nicht gestattet oder augenblicklich nicht über ausreichende verfügbare Kapazitäten verfügt, oder auf das Netz umzuschalten, das die geringsten Verbindungskosten anbietet.

In derartigen Situationen ist ein Mobiltelefon UE gemäß der Erfindung so aufgebaut, dass es parallel zur aufgebauten Verbindung das Kommunikationsnetz ermittelt, in das es sich einloggen kann und das am besten für seinen unmittelbaren Bedarf geeignet ist.

Die Umschaltung kann „endgültig" sein, zum Beispiel, wenn der Nutzer die Wiederherstellung der Verbindung mit dem ursprünglichen entfernten Endgerät nicht mehr benötigt oder wenn er Daten zu dem ursprünglichen entfernten Endgerät übertragen will, die eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit erfordern, und dabei gleichzeitig sein Gespräch fortsetzen will. Aber sie kann auch vorübergehend sein, beispielsweise wenn der Nutzer die Gewinnung von Informationen bei einem anderen entfernten Endgerät oder einem Datenserver benötigt, um sein ursprüngliches Gespräch mit dem Nutzer des ursprünglichen entfernten Endgeräts fortzuführen.

Vorzugsweise ist es so, dass wenn ein Mobiltelefon UE vorübergehend von seinem zugehörigen zellularen Netz RCC auf ein drahtloses LAN-Netz Wi umschalten will, es eine Anforderung Halten bei einem dedizierten Server dieses zellularen Netzes RCC durchführt, dann auf das drahtlose LAN-Netz Wi über seinen gewählten Zugriffspunkt PA umschaltet, eventuell nachdem bei seinem Benutzer die Berechtigung angefordert wurde. Nachdem es diese Informationen über das drahtlose LAN-Netz Wi erhalten hat, kann es anschließend erneut auf sein zugehöriges zellulares Netz RCC umschalten, um das ursprüngliche Gespräch wieder aufzunehmen.

Im Falle einer endgültigen Umschaltung ist es hingegen nicht erforderlich, das zugehörige zellulare Netz RCC in Kenntnis zu setzen, denn die Umschaltung beendet automatisch die ursprüngliche Verbindung.

Es ist natürlich auch möglich, eine Umschaltung von einem drahtlosen LAN-Netz auf ein zellulares Netz RCC vorzunehmen.

Die Auswahl kann mit Hilfe von ergänzenden Meldungen verfeinert werden, die vom zellularen Netz RCC geliefert werden. In Umgebungen, in denen zum einen das zellulare Netz RCC im Stande ist, die Position des mobilen Endgeräts UE auf einige Dutzend Meter genau zu ermitteln, und zum anderen ein drahtloses LAN-Netz Wi, das ein breites Netz von Zugriffspunkten PA (oder „wide hotspot") enthält, sich zumindest teilweise im Versorgungsbereich des zellularen Netzes RCC befindet, kann dieses zellulare Netz RCC eine (oder mehrere) spezifische Signalisierungsmeldung(en) an das mobile Endgerät (UE) übermitteln, um ihm den oder die Zugriffspunkte zu signalisieren, die zum Beispiel am nächsten gelegen sind oder die dem Betreiber gehören.

Mit anderen Worten: die in den ergänzenden Meldungen enthaltenen Informationen können es gestatten, entweder die Anordnung einer zuvor an das mobile Endgerät UE übermittelten Liste abzuändern oder die Auswahl auf der Ebene des mobilen Endgeräts UE zu erleichtern, beispielsweise dadurch, dass die Durchführung von Tests betreffend die Funksignalpegel vermieden wird, die von den es umgebenden Zugriffspunkten PA geboten werden.

Man kann außerdem ins Auge fassen, dass diese Meldungen dedizierte Informationen für den Benutzer des mobilen Endgeräts UE enthalten, wie zum Beispiel ein Passwort (oder „login"), Schlüssel usw.

Wie in 2 veranschaulicht, muss jedes mobile Endgerät UE zwecks Verwendung der Erfindung mit einem Bearbeitungsmodul MT ausgestattet sein, das an sein Kommunikationsmodul MC gekoppelt ist. Der Aufbau dieses Bearbeitungsmoduls MT hängt von der Funktion ab, die es wahrnimmt, und genauer gesagt davon, ob es den Auftrag hat oder nicht, selbst – sei es auch nur teilweise – das Kommunikationsnetz auszuwählen, das am besten für seinen augenblicklichen Bedarf geeignet ist. Unabhängig von der geplanten Funktionsweise ist das Bearbeitungsmodul MT jedoch damit beauftragt, Anweisungen an das Kommunikationsmodul MC zu richten, damit es Verbindungen mit dem ausgewählten Netz (Node B oder ausgewählter Zugriffspunkt PA) aufbaut.

Das Bearbeitungsmodul MT kann entweder vorkonfiguriert sein oder konfigurierbar sein durch das zellulare Netz RCC und/oder seinen Benutzer, so dass die Wahl von mindestens einem Auswahlkriterium und/oder seiner Funktionsweise mit oder ohne Berechtigung seines Benutzers ermöglicht wird, vor allem was die Netzumschaltungen betrifft, wenn das Auswahlkriterium oder die Auswahlkriterien erfüllt ist/sind.

Damit die Verwendung der Erfindung möglich ist, muss das zellulare Netz RCC außerdem eine oder mehrere Netzausrüstungen beinhalten, wie zum Beispiel RNCs oder Node Bs, die mit einem Managementmodul ausgestattet sind, dessen Aufbau von der wahrgenommenen Funktion abhängt und genauer gesagt von der Tatsache, ob sie beauftragt sind oder nicht, die Informationsdaten zu ermitteln, die für Zugriffspunkte PAk-i stehen, die in jeder seiner Zellen Cj zugänglich sind und/oder einen Teil oder die Gesamtheit der Auswahl zu gewährleisten.

Die Bearbeitungsmodule MT und das(die) Managementmodul(e) MG gemäß der Erfindung können in Form von elektronischen Schaltungen, von Software- (oder EDV-) Modulen oder als Kombination von Schaltungen und Software ausgeführt werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsarten von mobilem Kommunikationsendgerät und Verfahren zur Auswahl des Kommunikationsnetzes, die vorstehend lediglich beispielhaft beschrieben werden, sondern sie umfasst alle Varianten, die der Fachmann im Rahmen der nachstehenden Ansprüche ins Auge fassen kann.


Anspruch[de]
Verfahren zur Auswahl eines Kommunikationsnetzes für ein Endgerät für mobile Kommunikation (UE) mit Dualbetrieb, das die Schritte enthält, die darin bestehen, in einem zellularen Kommunikationsnetz (RCC), an das dieses Endgerät für mobile Kommunikation angeschlossen ist, gemäß einem gewählten Modus Informationsdaten über mindestens einen Zugriffspunkt (PA) zu mindestens einem drahtlosen lokalen Netz (Wi) zu übertragen, der in der Zelle (Cj), in der dieses Endgerät für mobile Kommunikation (UE) liegt, zugänglich ist, und diesen oder einen dieser zugänglichen Zugriffspunkt(e) in Abhängigkeit von mindestens einem gewählten Auswahlkriterium auszuwählen, so dass dieses mobile Endgerät (UE) unter Berücksichtigung dieser übertragenen Informationsdaten mit einem entfernten Kommunikationsendgerät über diesen ausgewählten Zugriffspunkt kommunizieren kann, falls dieser besser für die Verbindung geeignet ist als dieses zellulare Netz (RCC), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Informationsdaten über diesen mindestens einen in der Zelle (Cj) zugänglichen Zugriffspunkt (PA) in dieser Zelle durch das zellulare Netz (RCC) im Ausstrahlungsmodus regelmäßig auf einem gewählten Signalisierungskanal übertragen wird, der von diesem mobilen Endgerät (UE) gehört wird. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Informationsdaten für jeden Zugriffspunkt (PA), der innerhalb einer Zelle (Cj) zugänglich ist, mindestens eine Zugriffspunktkennung darstellen. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl aus einer Liste mit mindestens einem durch seine Kennung bezeichneten Zugriffspunkt (PA) erfolgt. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese Informationsdaten, die für eine Zugriffspunktkennung (PA) aus der Liste stehen, verknüpft sind mit Informationsdaten, die für mindestens ein Charakteristikum dieses Zugriffspunktes (PA) stehen. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Charakteristika aus einer Gruppe ausgewählt werden, die mindestens die Funkfrequenzart, die Übertragungsgeschwindigkeit, den Funksignalpegel, die Nähe, die Höhe der Belastung, die Kosten einer Verbindung, den Betreiber, zu dem man gehört, und das zu verwendende Authentifizierungsverfahren einschließt. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Liste in Abhängigkeit von mindestens einem Auswahlkriterium geordnet wird, das auf mindestens ein gewähltes Charakteristikum angewandt wird, welches mit der Kennung jedes Zugriffspunktes (PA) aus der Liste verknüpft ist, wobei dieser Zugriffspunkt (PA) dann also in Abhängigkeit von seiner Position auf der Liste ausgewählt wird. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Auswahlkriterium sich bezieht auf den Vergleich der aktuellen Werte des gewählten Charakteristikums für den Zugriffspunkt oder die Zugriffspunkte (PA) aus der Liste. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Zugriffspunkt (PA) ausgewählt wird in Abhängigkeit von einem Vergleich der aktuellen Werte von mindestens einem gewählten Charakteristikum für die Zugriffspunkte (PA) aus der Liste. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Auswahl durch das mobile Endgerät (UE) anhand der vom zellularen Netz (RCC) empfangenen Daten erfolgt. Verfahren gemäß der Kombination aus Anspruch 5 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Auswahl, die sich mindestens auf den Funksignalpegel bezieht, dieses mobile Endgerät (UE) Signalübertragungstests bei jedem Zugriffspunkt (PA) von der Liste durchführt, um denjenigen zu ermitteln, der den höchsten Funksignalpegel bietet. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl durch dieses zellulare Netz (RCC) erfolgt. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 in Kombination mit einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Charakteristikum in Abhängigkeit von der Art der Verbindung gewählt wird, die dieses mobile Endgerät (UE) aufbauen will. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil dieser Auswahl vor dem Aufbau einer Verbindung erfolgt. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man zumindest einen Teil dieser Auswahl während einer Verbindung via einem zellularen Netz (RCC) beziehungsweise einem drahtlosen lokalen Netz (Wi) durchführt, so dass auf ein drahtloses lokales Netz (Wi) beziehungsweise ein zellulares Netz (RCC) umgeschaltet wird. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Umschaltung von einem zellularen Netz (RCC) auf ein drahtloses lokales Netz (Wi) die über das zellulare Netz (RCC) aufgebaute Verbindung hält. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer erneuten Umschaltung von diesem drahtlosen lokalen Netz (Wi) auf dieses zellulare Netz (RCC) die ursprünglich über das zellulare Netz (RCC) aufgebaute Verbindung wieder herstellt und die Verbindung über dieses drahtlose lokale Netz (Wi) beendet. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsdaten über diesen mindestens einen Zugriffspunkt durch das zellulare Netz (RCC) in Form einer geordneten Zugriffspunkteliste übertragen werden. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Liste in Abhängigkeit von mindestens einem Auswahlkriterium geordnet ist, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die die Übertragungsgeschwindigkeit, den Funksignalpegel, die Nähe, die Höhe der Belastung, die Kosten einer Verbindung und den Betreiber, zu dem man gehört, einschließt. Zellulares Kommunikationsnetz (RCC), das im Stande ist, in einer Zelle dieses zellularen Netzes (RCC) gemäß einem gewählten Modus Informationsdaten über mindestens einen Zugriffspunkt (PA) zu mindestens einem drahtlosen lokalen Netz (Wi) zu übertragen, der in dieser Zelle (Cj) zugänglich ist,

wobei diese übertragenen Informationsdaten es einem Endgerät für mobile Kommunikation (UE) mit Dualbetrieb, das an dieses zellulare Netz angeschlossen ist, welches in dieser Zelle liegt, ermöglichen sollen, mit einem entfernten Kommunikationsendgerät über einen Zugriffspunkt zu kommunizieren, der in Abhängigkeit von mindestens einem gewählten Auswahlkriterium ausgewählt wurde aus diesem mindestens einem in dieser Zelle (Cj) zugänglichen Zugriffspunkt,

dadurch gekennzeichnet, dass das zellulare Netz (RCC) im Stande ist, zumindest einen Teil der Informationsdaten über diesen mindestens einen Zugriffspunkt (PA), der in der Zelle (Cj) zugänglich ist, im Ausstrahlungsmodus in dieser Zelle regelmäßig auf einem gewählten Signalisierungskanal zu übertragen, der von diesem mobilen Endgerät (UE) gehört wird.
Zellulares Netz gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zellulare Netz (RCC) im Stande ist, die Informationsdaten über diesen mindestens einen Zugriffspunkt in Form einer geordneten Zugriffspunkteliste zu übertragen. Zellulares Netz gemäß Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass diese Liste in Abhängigkeit von mindestens einem Auswahlkriterium geordnet ist, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die die Übertragungsgeschwindigkeit, den Funksignalpegel, die Nähe, die Höhe der Belastung, die Kosten einer Verbindung und den Betreiber, zu dem man gehört, einschließt. Zellulares Netz gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese Informationsdaten mindestens eine Zugriffspunktkennung für jeden Zugriffspunkt (PA) dieses mindestens einen Zugriffspunkts darstellen, der in der Zelle (Cj) zugänglich ist. Zellulares Netz gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass diese Informationsdaten für jeden Zugriffspunkt (PA) dieses mindestens einen Zugriffspunkts, der in der Zelle (Cj) zugänglich ist, Informationsdaten einschließen, die für mindestens ein Charakteristikum dieses Zugriffspunkts (PA) stehen, das ausgewählt wird aus einer Gruppe, die die Funkfrequenzart, die Übertragungsgeschwindigkeit, den Funksignalpegel, die Nähe, die Höhe der Belastung, die Kosten einer Verbindung, den Betreiber, zu dem man gehört, und das zu verwendende Authentifizierungsverfahren einschließt. Zellulares Netz gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zellulare Netz (RCC) im Stande ist, die Auswahl dieses Zugriffspunktes durchzuführen.






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