Title:
Dynamic access network mobile user assignment procedure uses mobile terminal to determine network availability data and send them to Policy Decision Point
Kind Code:
A1


Abstract:
A dynamic access network mobile user assignment procedure uses the mobile terminal to determine the network availability data and send them to the Policy Decision Point (PDP) unit where network specific access control data are determined using the User Context Server (UC-C) and Network Context Server (NW-C) so that the PDP can select an available network (AN) for assignment to the terminal (MKE).



Inventors:
Kuhn, Gerhard (München, 80687, DE)
Pollak, Christoph, Dr. (Wien, AT)
Postmann, Erwin (Forchtenstein, AT)
Seidl, Robert (Königsdorf, 82549, DE)
Application Number:
DE102005052263
Publication Date:
05/03/2007
Filing Date:
11/02/2005
Assignee:
Siemens AG (München, 80333, DE)
International Classes:



Claims:
1. Verfahren zur dynamischen Zuteilung zumindest eines Zugangsnetzes (AN) an zumindest einen Nutzer eines mobilen Kommunikationsendgerätes (MKE) zum Aufbau zumindest eines Kommunikationsdienstes innerhalb eines mobilen Kommunikationssystems (KS), wobei zur Zugangskontrolle im mobilen Kommunikationssystem (KS) zumindest eine Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch das mobile Kommunikationsendgerät die Verfügbarkeit der unterschiedlichen Zugangsnetze (AN) anzeigende Verfügbarkeitsdaten (VI) ermittelt und an die Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) übertragen werden,
dass über eine der Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) zugeordnete Benutzer-Kontext-Servereinheit (UC-C) und eine Netzwerk-Kontext-Servereinheit (NW-C) nutzer- und/oder netzwerkspezifische Zugangssteuerdaten (NUI, NEI) ermittelt werden und
dass abhängig von den Verfügbarkeitsdaten (VI) sowie der ermittelten nutzer- und/oder netzwerkspezifischen Zugangssteuerdaten (NUI, NEI) durch die Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) eines der verfügbaren Zugangsnetze (AN) ausgewählt und das ausgewählte Zugangsnetz (AN*) dem mobilen Kommunikationsendgerät (MKE) dynamisch zugeteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verfügbarkeitsdaten (VI) die Kenndaten der verfügbaren Zugangsnetze (AN) ermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die Benutzer-Kontext-Servereinheit (UC-C) zur Ermittlung der nutzerspezifischen Zugangssteuerdaten (NUI) die den Nutzer des mobilen Kommunikationsendgerätes (MKE) betreffenden Tarifdaten, durch den Nutzer vorgegebene Nutzerprofile und/oder Übertragungsqualitätsvorgaben etc. ausgewertet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über die Netzwerk-Kontext-Servereinheit (NW-C) zur Ermittlung der netzwerkspezifischen Zugangssteuerdaten (NEI) die aktuelle Lastverteilung innerhalb des mobilen Kommunikationssystem (KS), die Netzarchitektur und/oder die technischen Eigenschaften des vom Nutzer verwendeten mobilen Kommunikationsendgerätes ausgewertet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch das mobile Kommunikationsendgerät die Verfügbarkeit der unterschiedlichen Zugangsnetze (AN) im Rahmen der ersten Anmeldung am mobilen Kommunikationssystem (KS) oder bei einer bereits bestehenden Kommunikationsverbindung zum mobilen Kommunikationssystem (KS) im Rahmen der Anmeldung für einen Kommunikationsdienst ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Verfügbarkeitsdaten (VI) an die Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) ein vorkonfiguriertes oder dynamisch zugeteiltes Standard-Zugangsnetz (AN) bereitgestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Verfügbarkeitsdaten (VI) durch das mobile Kommunikationsendgerät (MKE) die Signalsstärke derjenigen Zugangsnetze (AN) ermittelt wird, deren Zugangstechnologien, beispielsweise die "General Packet Radio Service"-Zugangstechnologie, "Universal Mobile Telecommunication System"-Zugangstechnologie, "Wireless Local Area Network"-Zugangstechnologie, "Worldwide Interoperability for Microwave Access"-Zugangstechnologie oder "Enhanced Data Rates for Global Evolution"-Zugangstechnologie, durch das mobile Kommunikationsendgerät (MKE) unterstützt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nutzerspezifischen Zugangssteuerdaten (NUI) von der Benutzer-Kontext-Servereinheit (UC-C) an die Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) und die netzwerkspezifischen Zugangssteuerdaten (NEI) von der Netzwerk-Kontext-Servereinheit (NW-C) an die Policy-Decision-Point-Einheit (PDP) übertragen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Standard 3GPP TS 24.008 ausgebildete ATTACH-Request-Nachricht zur Übertragung der Verfügbarkeitsdaten (VI) angepaßt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Standard 3GPP TS 24.008 ausgebildete ATTACH-Reject-Nachricht zur Übertragung der Kenndaten des ausgewählten Zugangsnetzes (AN*) angepaßt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Standard 3GPP TS 24.008 ausgebildete MAP-Update-Location-Nachricht zur Übertragung der Verfügbarkeitsdaten (VI) und/oder die Kenndaten des ausgewählten Zugangsnetzes (AN*) angepaßt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Zuteilung zumindest eines Zugangsnetzes an zumindest einen Nutzer eines mobilen Kommunikationsendgerätes zum Aufbau zumindest eines Kommunikationsdienstes innerhalb eines mobilen Kommunikationssystems, wobei im mobilen Kommunikationssystem zumindest eine Policy-Decision-Point-Einheit zur Zugangskontrolle vorgesehen ist.

Bekannte mobile Kommunikationssysteme weisen beispielsweise ein Kommunikationsnetzwerk ("Core Network") auf, an das über Zugangsnetze ("Access Networks") einzelne mobile Kommunikationsendgeräte angeschlossen sind. Derartige Zugangsnetze basieren auf Übertragungs- bzw. Zugangstechnologien wie beispielsweise "General Packet Radio Service" (GPRS), "Universal Mobile Telecommunication System" (UMTS), "Wireless Local Area Network" (WLAN), "Worldwide Interoperability for Microwave Access" (WIMAX) oder "Enhanced Data Rates for GSM Evolution" (EDGE) und drahtgebundene Netze (z-B- LAN)

Bisher entscheidet der Benutzer eines mobilen Kommunikationsendgerätes durch die Wahl des Endgerätetyps bzw. dessen Konfiguration, welches der genannten Zugangsnetze bzw. welche Zugangstechnologie er für den Aufbau seiner Kommunikationsverbindung verwenden will. Die Konfiguration des mobilen Kommunikationsendgerätes erfolgt hierbei über den Operator oder durch den Benutzer selbst. Durch den Operator des mobilen Kommunikationssystems kann auch bereits ausgewählten Benutzern der Zugang zu einem mobilen Kommunikationssystem über ein bestimmtes Zugangsnetz, beispielsweise bei Roaminganwendungen, versperrt werden.

Gewünscht ist ein Verfahren zur benutzerfreundlichen Auswahl eines Zugangsnetzes, welches für den jeweiligen Benutzer unter Berücksichtigung bestimmter Kriterien wie z.B. dessen Tarifbedingungen oder eines vorgegebenen Benutzerprofiles oder abhängig von den technischen Eigenschaften des mobilen Kommunikationsendgerätes einen insbesondere im Hinblick auf die Betriebskosten, der Netzauslastung oder gewünschte Dienste optimierten Zugang zu einem mobilen Kommunikationssystem bietet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren zur dynamischen Zuteilung eines Zugangsnetzes aufgrund vorgegebener Auswahlkriterien anzugeben. Die Erfindung wird ausgehend von den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmalen durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass durch das mobile Kommunikationsendgerät die Verfügbarkeit der unterschiedlichen Zugangsnetze anzeigende Verfügbarkeitsdaten ermittelt und an die Policy-Decision-Point-Einheit übertragen werden. Über eine der Policy-Decision-Point-Einheit zugeordnete Benutzer-Kontext-Servereinheit und eine Netzwerk-Kontext-Servereinheit werden nutzer- und/oder netzwerkspezifische Zugangssteuerdaten ermittelt und abhängig von den Verfügbarkeitsdaten sowie der ermittelten nutzer- und/oder netzwerkspezifischen Zugangssteuerdaten durch die Policy-Decision-Point-Einheit eines der verfügbaren Zugangsnetze ausgewählt und das ausgewählte Zugangsnetz dem mobilen Kommunikationsendgerät dynamisch zugeteilt. Vorteilhaft werden somit durch das mobile Kommunikationsendgerät alle verfügbaren Zugangsnetze der von diesen unterstützten Übertragungstechnologien, beispielsweise GSM, UMTS, EDGE, WLAN, WIMAX, LAN zunächst abgetastet und anschließend über ein Standard-Zugangsnetz die Netzanmeldungsprozedur gestartet. Die bei der Anmeldung des mobilen Kommunikationsendgerätes verwendeten standardisierten Signalisierungsnachrichten werden hierbei derart erweitert, dass die durch das mobile Kommunikationsendgerät ermittelten Verfügbarkeitsdaten an die Policy-Decision-Point-Einheit übertragen werden können. Im mobilen Kommunikationsnetz entscheidet die Policy-Decision-Point-Einheit dann abhängig von nutzer- und netzwerkspezifischen Kriterien, welches der verfügbaren Zugangsnetze einen im Hinblick auf Betriebs- und Investitionskosten sowie Benutzerfreundlichkeit optimalen Zugang bietet. Somit werden besonders vorteilhaft bei der Zuteilung eines verfügbaren Zugangsnetzes sowohl benutzerbezogene Informationen wie Tarifstruktur, vordefinierte Benutzerprofile und netzwerkbezogene Informationen wie Lastverteilung und Architektur des mobilen Kommunikationssystems berücksichtigt.

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen zu entnehmen.

Im Folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand mehrerer Figuren und Ablaufdiagramme näher erläutert.

Hierbei zeigen:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines mehrere Zugangsnetze aufweisenden Kommunikationssystems,

2 beispielhaft in einem Ablaufdiagramm die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ablaufenden Signalisierungsschritte insbesondere beim initiieren der Netzwerkverbindung (Hochfahren des MKE) und

3, 4 beispielhaft anhand weiterer Ablaufdiagramme den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens für unterschiedliche Signalisierungsschritte, die insbesondere beim initiieren von bestimmten Diensten (z.B. Aktivierung eines IP-Trägers [PDP context activation] oder dem Verbindungsaufbau von Multimediadiensten [z.B. SIP-INVITE]) zum Einsatz kommen.

Das in 1 dargestellte schematische Blockschaltbild zeigt beispielhaft die Netzarchitektur eines mobilen Kommunikationssystems KS, welches über mehrere Zugangsnetze ("access networks") AN mit zumindest einem mobilen Kommunikationsgeräten MKE verbunden ist.

Die Zugangsnetze AN können hierbei unterschiedliche Zugangstechnologien unterstützen, beispielsweise "General Packet Radio Service", "Universal Mobile Telecommunication System", "Wireless Local Area Network", "Worldwide Interoperability for Microwave Access", "Enhanced Data Rates for Global Evolution" oder "Local Area Network" LAN.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beispielsweise ein erstes die "General Packet Radio Service" Zugangstechnologie unterstützendes Zugangsnetz GPRS, ein zweites die "Universal Mobile Telecommunication System" Zugangstechnologie unterstützendes Zugangsnetz UMTS, ein drittes die "Wireless Local Area Network" Zugangstechnologie unterstützendes Zugangsnetz WLAN sowie ein viertes die "Worldwide Interoperability for Microwave Access" unterstützendes Zugangsnetz WiMax vorgesehen, welche über jeweils zumindest eine zugeordnete Zugangsnetzknoteneinheit SGSN, GGSN, AR mit dem mobilen Kommunikationssystem KS verbunden sind.

Die Zugangsnetzknoteneinheiten SGSN, GGSN sind beispielsweise im Falle des ersten und zweiten Zugangsnetzes GPRS, UMTS als "Serving GPRS Support Node"-Zugangsnetzknoten SGSN und/oder als "Gateway GPRS Support Node"-Zugangsnetzknoten GGSN ausgebildet.

Der "Serving GPRS Support Node"-Zugangsnetzknoten SGSN ist im Wesentlichen für die Vermittlung der paketorientierten Kommunikationsdienste gemäß der GPRS-Zugangstechnologie zuständig, d.h. über diesen werden so genannte "Datensessions", d.h. paketorientierte Kommunikationsdienste, funktional aufgebaut, aufrecht erhalten und wiederum abgebaut. Hierbei ist jedem SGSN-Zugangsnetzknoten SGSN ein Versorgungsbereich zugeordnet.

Der "Gateway GPRS Support Node"-Zugangsnetzknoten GGSN hat als Gatewayeinheit im GPRS/UMTS-basierten Kommunikationsnetz die Aufgabe, den Datenverkehr zwischen externen Paketdatennetzen ("Packet Data Networks") und paketorientierten Vermittlungsnetzen ("Paket-Domain") des mobilen GPRS/UMTS-basierten Kommunikationsnetz zu koordinieren, wobei eine Gatewayeinheit zur Anpassung unterschiedlicher Datenübertragungstechnologien aneinander, insbesondere unterschiedlicher Datenübertragungsraten, vorgesehen ist.

Das dritte die "Wireless Local Area Network" Zugangstechnologie unterstützende Zugangsnetz WLAN sowie das vierte die "Worldwide Interoperability for Microwave Access" unterstützendes Zugangsnetz WiMax sind beispielsweise über Access-Router-Einheiten AR an das mobile Kommunikationssystem KS angeschlossen.

Die mobilen Kommunikationsendgeräte MKE sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als mobile Computereinheiten, Mobiltelefone unterschiedlichster Generationen oder Personal Digital Assistants ausgebildet.

Die Zugangsnetzknoteneinheiten SGSN, GGSN, AR sind über in der 1 mittels einer strichliert gezeichneten Linie angedeutete Signalisierungsverbindungen mit einer Teilnehmerdatenbankeinheit ("Home Subscriber Server") HSS verbunden, welcher eine zentrale Teilnehmerdatenbasis ("Home Location Register") HLR zugeordnet ist.

Zur Bereitstellung der WLAN/WIMAX-Zugangstechnologie ist zusätzlich eine "Authentication, Authorization and Accounting"-Steuereinheit AAA gemäß dem 3GPP Standard vorgesehen, welches über die Access-Router-Einheiten AR mit den dritten und vierten Zugangsnetz WLAN, WIMAX in Verbindung steht, sowie über eine weitere Signalisierungsverbindung an die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS angeschlossen ist.

Im mobilen Kommunikationssystem KS ist neben der Teilnehmerdatenbankeinheit HSS ein Dienstekommunikationssystem IMS vorgesehen, welche eine Dienstesteuereinheit CSCF und mit dieser verbundene "IMS-Application-System"-Einheiten IMS AS verbunden sind. Das Dienstekommunikationssystem IMS ist in einer bevorzugten Ausführungsform als "Internet Protocol Multimedia Subsystem" Dienstekommunikationssystem IMS ausgebildet und auf dem Internet Protocol (IP) basiert, welches die Bereitstellung von Kommunikations- bzw. Multimediadiensten innerhalb des mobilen Kommunikationssystems KS ermöglicht. An dieser Stelle seien beispielhaft für Kommunikations- bzw. Multimediadienste Sprachdienste, Datendienste, Audiodienste, Videodienste, Informationsdienste und Programmkommunikationsdienste genannt.

Zum Aufbau derartiger Kommunikationsdienste stellt das IP basierte Dienstekommunikationssystem IMS ein "Session Initiation Protocol" Signalisierungsprotokoll bereit. Innerhalb des IP basierten Dienstekommunikationssystems IMS erfolgt die Identifizierung der Kommunikationsteilnehmer bzw. dessen zugeordneten mobilen Kommunikationsendgeräte MKE über langzeitstabile Identifier, so genannte "SIP Uniform Resource Identifyer" (SIP URI), welche ähnlich zu einer herkömmlichen Email-Adresse aufgebaut sind.

Die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS ist mit einer "Policy-Decision-Point"-Einheit PDP verbunden, die unter anderem zur Verarbeitung von nutzerspezifischen und netzwerkspezifischen Informationen mit einer eine Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C sowie einer Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C verbunden ist. Über die "Policy-Decision-Point"-Einheit PDP wird insbesondere die Zugangskontrolle sowie die Überlastkontrolle im Rahmen des Aufbaus neuer oder weiterer Kommunikationsdienste innerhalb des mobilen Kommunikationssystems KS gesteuert. Die Zugangs- und/oder Überlastkontrolle erfolgt hierbei basierend auf Zugangssteuerdaten.

Vor dem erstmaligen bzw. erneuten Aufbau einer Kommunikationsverbindung werden durch das mobile Kommunikationsendgerät MKE alle verfügbaren Zugangsnetze AN abgetastet und hierdurch deren Verfügbarkeit in Form von Verfügbarkeitsdaten VI ermittelt. Die Verfügbarkeitsdaten VI umfassen beispielsweise die Kenndaten der über das mobile Kommunikationsendgerät MKE verfügbaren Zugangsnetze AN.

Zur ersten Anmeldung eines Teilnehmers über das mobile Kommunikationsendgerät MKE am mobilen Kommunikationssystem KS wird beispielsweise ein vorkonfiguriertes oder dynamisch zugeteiltes Standard-Zugangsnetz AN bereitgestellt. Im mobilen Kommunikationsendgerät MKE werden abhängig von der Verfügbarkeit der einzelnen Zugangsnetze AN und von den durch das mobile Kommunikationsendgerät MKE unterstützten Zugangstechnologien die Verfügbarkeitsdaten VI ermittelt und beispielsweise bei der ersten Anmeldung des mobilen Teilnehmers von dessen mobilen Kommunikationsendgerät MKE über das Standard-Zugangsnetz AN an die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS übertragen. Die im Rahmen der standardisierten Anmeldeprozeduren vorgesehenen Signalisierungsnachrichten werden hierbei um die genannten Verfügbarkeitsdaten VI erweitert.

Die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS sendet nach Empfang der Verfügbarkeitsdaten VI eine "Policy Decision Request"-Nachricht an die "Policy-Decision-Point"-Einheit PDP, durch die die Ermittlung der den anfragenden mobilen Teilnehmer bzw. Nutzer des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE betreffende nutzerspezifische und/oder netzwerkspezifische Zugangssteuerdaten NUI, NEI in der Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C sowie der Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C initiiert wird. Ausgehend von den durch die Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C sowie der Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C-S ermittelten nutzerspezifische und/oder netzwerkspezifische Zugangssteuerdaten NUI, NEI und unter Berücksichtigung der Verfügbarkeitsdaten VI wird durch die Policy-Decision-Point-Einheit PDP das für den jeweiligen mobilen Teilnehmer aus Kosten- und Leistungsgesichtspunkten optimale Zugangsnetz ZN* ermittelt. Die Policy-Decision-Point-Einheit PDP übermittelt das ermittelte Ergebnis, d.h. die Kenndaten des optimalen Zugangsnetzes AN* an die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS und diese wiederum über das mobile Kommunikationssystem KS bzw. über das Standard-Zugangsnetz AN an das mobile Kommunikationsendgerät MKE.

Im Folgenden werden anhand des in 2 dargestellten Ablaufdiagrammes die Signalisierungsabläufe im Rahmen einer Erstanmeldung über das erste oder zweite Zugangsnetz GPRS, UMTS beispielhaft erläutert. Hierzu sind die jeweiligen an den unterschiedlichen Signalisierungsschritten beteiligten Netzeinheiten angeführt.

Neben den in 1 bereits dargestellten Netzeinheiten ist in 2 eine Equipment Identity Register-Einheit EIR vorgesehen, welche gemäß dem "Global System for Mobile Communications" (GSM)-Standard für die Verwaltung von Teilnehmerund Gerätenummern vorgesehen ist. Beispielsweise wird beim Einbuchen eines mobilen Kommunikationsendgerätes MKE durch die Equipment Identity Register-Einheit EIR dessen "International Mobile Equipment Identity" (IMEI)-Nummer überprüft.

Nach Inbetriebnahme des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE werden zunächst die Signalstärken der jeweils verfügbaren Zugangsnetze AN ermittelt und abhängig davon die Verfügbarkeit der unterschiedlichen Zugangsnetze AN für einen potentiellen Aufbau einer Kommunikationsverbindung bzw. eines Kommunikationsdienstes evaluiert. Hierbei werden diejenigen Zugangsnetze AN, vorzugsweise "Internet Protocol" (IP) basierte Zugangsnetze, auf Ihre Verfügbarkeit hin überprüft, deren Zugangstechnologien durch das jeweilige mobile Kommunikationsendgerät MKE unterstützt werden. Für die weiteren Ausführungen wird beispielhaft angenommen, dass als Standard-Zugangsnetz AN das die "General Packet Radio Service" Zugangstechnologie unterstützende Zugangsnetz GPRS vorgesehen wird.

Das mobile Kommunikationsendgerät MKE sendet nach Aufbau einer Signalisierungsverbindung eine ATTACH-Request-Nachricht an das mobile Kommunikationssystem KS, und zwar über das Zugangsnetz GPRS an die neue Zugangsnetzknoteneinheiten new SGSN. In der ATTACH-Request-Nachricht sind sämtliche Netzkennungen der verfügbaren Zugangsnetze AN – im Folgenden als Verfügbarkeitsdaten VI bezeichnet – enthalten, für die das mobile Kommunikationsgerät MKE eine zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung bzw. eines Kommunikationsdienstes ausreichende Signalstärke ermittelt hat. Zur Übermittlung der genannten Verfügbarkeitsdaten VI wird die standardisierte ATTACH-Request-Nachricht entsprechend erweitert.

Die neue Zugangsnetzknoteneinheit new SGSN sendet nach Empfang der ATTACH-Request-Nachricht eine Identity-Request-Nachricht an die alte Zugangsnetzknoteneinheit old SGSN, welche diese durch Rücksendung einer Identity-Response-Nachricht beantwortet.

Ferner sendet die neue Zugangsnetzknoteneinheit new SGSN eine Identity-Request-Nachricht an das mobile Kommunikationsendgerätes MKE, welche diese ebenfalls durch Rücksendung einer Identity-Response-Nachricht beantwortet. Der neuen Zugangsnetzknoteneinheit new SGSN liegen somit sämtliche Identitätsinformationen des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE vor.

Im folgenden wird über die neue Zugangsnetzknoteneinheiten new SGSN eine gemäß dem 3GPP Standard vorgesehene Authentifizierung des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE bei der Teilnehmerdatenbank HSS vorgenommen und über die EIR-Einheit EIR dessen "International Mobile Equipment Identity" (IMEI)-Nummer überprüft.

Im Anschluss daran sendet die neue Zugangsnetzknoteneinheit new SGSN an den "Gateway GPRS Support Node"-Zugangsnetzknoten GGSN standardgemäß eine Delete-PDP-Context-Request-Nachricht, welche von diesem mittels einer Delete-PDP-Context-Response-Nachricht beantwortet wird.

Von der neuen Zugangsnetzknoteneinheit new SGSN werden die Verfügbarkeitsdaten VI über eine ebenfalls standardisierte Update-Location-Nachricht an die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS übertragen und in dessen zentraler Teilnehmerdatenbasis HLR gespeichert.

Durch die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS wird eine Policy-Decision-Request-Nachricht erzeugt und an die Policy-Decision-Point-Einheit PDP gesendet. Unter Berücksichtigung der Verfügbarkeitsdaten VI werden durch die Policy-Decision Point-Einheit PDP das mobile Kommunikationsendgerät MKE und/oder dessen Benutzer betreffende Anfragen an die Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C sowie an die Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C gerichtet.

In der Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C werden die für den Benutzer des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE gespeicherten Nutzerinformationen abgerufen. Nutzerinformationen können beispielsweise den unter Umständen zeitlich veränderlichen Mobilfunktarif des Benutzers betreffende Informationen, vom Benutzer vorgegebene Kommunikationsprofile wie beispielsweise der Aufruf eines Kommunikationsdienstes über ein vorgegebenes Zugangsnetz, die technischen Eigenschaften ("capabilities") des vom Nutzer zur Kommunikation verwendeten mobilen Kommunikationsendgerätes MKE oder eine gewünschte Mindestübertragungsqualität betreffen.

Die Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C ist zur Ermittlung von Netzinformationen vorgesehen, welche die durch den Nutzer potentiell in Anspruch genommenen Netzkomponenten des mobilen Kommunikationssystems KS betreffen. Beispielsweise können diese die aktuelle Lastverteilung des gesamten mobilen Kommunikationssystems KS oder in einzelnen Netzkomponenten sowie die Displayeigenschaften oder Wiedergabekapazitäten des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE betreffen.

Die über die Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C und Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C ermittelten Nutzerinformationen und Netzinformationen werden als benutzerspezifische und/oder netzspezifische Zugangssteuerdaten NUI, NEI an die Policy-Decision-Point-Einheit PDP übertragen.

In der Policy-Decision-Point-Einheit PDP wird anschließend unter Berücksichtigung der Verfügbarkeitsdaten VI sowie der benutzerspezifischen und/oder netzspezifischen Zugangssteuerdaten NUI, NEI das aufgrund der vorliegenden Nutzer-, Netz- und Verfügbarkeitsinformationen optimale Zugangsnetzes AN* für den Aufbau der gewünschten Kommunikationsverbindung bzw. eines Kommunikationsdienstes ermittelt.

Die Kenndaten des ermittelten optimalen Zugangsnetz AN* werden von der Policy-Decision-Point-Einheit PDP an die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS gesendet und vorzugsweise in der zentralen Teilnehmerdatenbasis HLR gespeichert. Im Anschluss daran werden über den neuen Zugangsnetzknoten new SGSN über durch, im Vergleich zu den standardisierten inhaltlich entsprechend erweiterte Signalisierungsnachrichten die Kenndaten des ermittelten optimalen Zugangsnetzes AN* an das mobile Kommunikationsendgerät MKE weitergeleitet. Hierbei werden die folgenden Fälle unterschieden:
Stimmt das für den ersten Anmeldungsversuch vorgesehene Standard-Zugangsnetz AN mit dem ermittelten optimalen Zugangsnetz AN* überein, so wird in der Teilnehmerdatenbankeinheit HSS eine MAP-Update-Location-Acknowledge-Nachricht erzeugt und an den neuen Zugangsnetzknoten new SGSN übertragen (nicht in 2 dargestellt). Anschließend wird durch den neuen Zugangsnetzknoten new SGSN eine ATTACH-Accept-Nachricht erzeugt und an das mobile Kommunikationsendgerät MKE übertragen.

Sind das für die Erstanmeldung verwendete Standard-Zugangsnetz AN und das optimale Zugangsnetz AN* unterschiedlich, so wird durch die Teilnehmerdatenbankeinheit HSS an den neuen Zugangsnetzknoten new SGSN eine MAP-Update-Location-Error-Nachricht mit einem User-Error-Parameter gesendet. Hierzu wird der in der standardisierten MAP-Update-Location-Error-Meldung vorgesehene User-Error-Parameter um einen weiteren Fehlercode, und zwar den Fehlercode "other AN to be used" erweitert.

Dieser Fehlercode "other AN to be used" beinhaltet darüber hinaus die Angabe der Kenndaten des zuzuteilenden Zugangsnetzes AN, d.h. des optimalen Zugangsnetzes AN*. Durch den neuen Zugangsnetzknoten new SGSN wird eine ATTACH-Reject-Nachricht erzeugt und an das mobile Kommunikationsendgerät MKE übertragen. Innerhalb der standardisierten ATTACH-Reject-Nachricht wird dem GMM-Cause-Parameter ein neuer Causecode zugeordnet, der den Wechsel des Zugangsnetzes AN vom Standard-Zugangsnetz AN auf das optimale Zugangsnetz AN* bewirkt.

Im Falle einer Erstanmeldung über beispielsweise das dritte Zugangsnetz WLAN wird die im Rahmen der Authentifizierung an das mobile Kommunikationsendgerät MKE übermittelte EAP-Response-Nachricht entsprechend erweitert, um die Kenndaten des verwendeten Zugangsnetzes AN zu übermitteln.

Die beschriebene dynamische Zugangsnetzzuteilung ist jedoch keinesfalls auf den Fall der Erstanmeldung eines mobilen Kommunikationsendgerätes MKE an einem mobiles Kommunikationssystem KS beschränkt, sondern kann auch bei jeder weiteren Anmeldung eines mobilen Kommunikationsendgerätes MKE für beispielsweise einen Kommunikationsdienst des Dienstekommunikationssystems IMS entsprechend vorgesehen werden.

In 3 ist beispielsweise in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zur dynamischen Zuteilung eines Zugangsnetzes AN im Rahmen der standardisierten PDP-Context-Activation-Prozedur dargestellt.

Durch das mobile Kommunikationsendgerät MKE wird eine die Verfügbarkeitsdaten VI enthaltende PDP-Context-Activation-Request-Nachricht erzeugt und an den Zugangsnetzknoten SGSN/GGSN des mobilen Kommunikationssystems KS übertragen. Somit werden über die PDP-Context-Activation-Request-Nachricht dem Zugangsnetzknoten SGSN/GGSN die Kenndaten der für das mobile Kommunikationsendgerät MKE verfügbaren Zugangsnetze AN mitgeteilt.

Unterschiedlich zu dem in 2 dargestellten Signalisierungsablauf wird unmittelbar von der Zugangsnetzeinheit SGSN/GGSN eine Request-Policy-Decision-Nachricht erzeugt und an die Policy-Decision-Point-Einheit PDP weitergeleitet. Über die Policy-Decision-Point-Einheit PDP wird analog zum zuvor beschriebenen Signalisierungsablauf eine Abfrage an die Benutzer-Kontext-Servereinheit UC-C sowie an die Netzwerk-Kontext-Servereinheit NW-C gerichtet und die durch diese ermittelten nutzer- und/oder netzspezifischen Zugangssteuerdaten NUI, NEI an die Policy-Decision-Point-Einheit PDP rückgemeldet.

Das durch die Auswertung der nutzer- und/oder netzspezifischen Zugangssteuerdaten NUI, NEI sowie der Verfügbarkeitsdaten VI ermittelte optimale Zugangsnetz AN* wird dem Zugangsnetzknoten SGSN/GGSN durch die Policy-Decision-Point-Einheit PDP mitgeteilt. Stimmen das Standard-Zugangsnetz AN und das ermittelte optimale Zugangsnetz AN* nicht überein, erzeugt der Zugangsnetzknoten SGSN/GGSN eine PDP-Context-Reject-Nachricht. In diesem Fall wird dem SM-Cause-Parameter ein neuer Fehlercode "use AN xy" zugeordnet und somit die standardisierte Signalisierungsnachricht entsprechend angepaßt.

Darüber hinaus ist in 3 beispielhaft der sich anschließende Aufbau des Übertragungskanals ("New Bearer Setup") sowie die Registrierung des Teilnehmers für einen Kommunikationsdienst am Dienstekommunikationssystem IMS ("IMS Registration") dargestellt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind die Signalisierungsabläufe für einen Wechsel des Zugangsnetzes AN im Zuge eines Wechsels des Kommunikationsdienstes beispielhaft dargestellt.

Die innerhalb des IP basierten Dienstekommunikationssystem IMS erforderlichen Signalisierungsaufgaben werden von der Steuereinheit CSCF wahrgenommen, welche hierzu beispielsweise eine "Serving Call Session Control Function" (S-CSCF)-Einheit S-CSCF sowie eine "Proxy Call Session Control Function" (P-CSCF)-Einheit P-CSCF aufweist, die miteinander verbunden sind.

Im Folgenden wird nur auf diejenigen in der 4 dargestellte Signalisierungsschritte Bezug genommen, die das erfindungsgemäße Verfahren betreffen. Beispielsweise findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung im Rahmen des ersten Anmeldeversuches ("First Initiation Attempt").

Im Anschluss daran wird der Nutzer für einen ausgewählten Kommunikationsdienst über die S-CSCF-Einheit S-CSCF und die P-CSCF-Einheit P-CSCF deregistriert. Hierzu wird eine Unregister-Nachricht von dem mobilen Kommunikationsendgerät MKE an die P-CSCF-Einheit P-CSCF und die S-CSCF-Einheit S-CSCF übermittelt und somit die Registrierung für einen Kommunikationsdienst beendet, welche durch die S-CSCF-Einheit S-CSCF über die P-CSCF-Einheit P-CSCF mittels einer 200-OK-Nachricht dem mobilen Kommunikationsendgerät MKE mitgeteilt wird.

Darauf folgend wird ein neuer Übertragungskanal ("New Bearer Setup") gemäß dem in 2 dargestellten Verfahren aufgebaut und eine Neuregistrierung des mobilen Kommunikationsendgerätes MKE über eine Register-Nachricht am Dienstekommunikationssystem IMS vorgenommen. Über eine Quality-of-Service-Abfrage-Prozedur wird eine zweite Anmeldung ("Second Initiation Attempt") durchgeführt, wobei das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung und Bewilligung von Übertragungsqualitätsparameterwerten eingesetzt wird.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiels beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

AN*
optimales Zugangsnetz
AN
Zugangsnetze, Standard-Zugangsnetz
CSCF
Dienstesteuereinheit
EIR
Equipment-Identity-Register-Einheit
GGSN
Gateway-GPRS-Support-Node-Zugangsnetzknoten
GPRS
erstes Zugangsnetz
HLR
zentrale Teilnehmerdatenbank
HSS
Teilnehmerdatenbankeinheit
IMS
Dienstkommunikationssystem
IP-CAN
IP-basiertes Zugangsnetz
KS
mobiles Kommunikationssystem
MKE
mobiles Kommunikationsendgerät
NEI
netzwerkspezifische Zugangssteuerdaten
NW-C
Netzwerk-Kontext-Servereinheit
NUI
nutzerspezifische Zugangssteuerdaten
P-CSCF
Proxy-Call-Session-Control-Function-Einheit
PDP
Policy-Decision-Point-Einheit
S-CSCF
Serving-Call-Session-Control-Function-Einheit
SGSN
Serving-GPRS-Support-Node-Zugangsnetzknoten
UC-C
Benutzer-Kontext-Servereinheit
UMTS
zweites Zugangsnetz
VI
Verfügbarkeitsdaten
WiMAX
viertes Zugangsnetz
WLAN
drittes Zugangsnetz