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Die
Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, ein Verfahren zum Steuern
eines Kommunikationssystems, eine Netzzugangsvorrichtung und ein
Verfahren zum Steuern einer Netzzugangsvorrichtung.
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In
den letzten Jahren ist es selbstverständlich geworden, dass die Möglichkeit
besteht nahezu überall
mobil zu telefonieren.
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Seit
Kurzem besteht zudem die Möglichkeit, paketvermittelte
(Kommunikations-)Dienste mit hohen Datenraten mobil zu nutzen.
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Die
zur Zeit typischerweise verwendeten Mobilfunksysteme der zweiten
Generation, wie beispielsweise Mobilfunksysteme gemäß dem GSM(Global
System of Mobile Communications)-Standard, sind vorrangig für Mobilfunk-Sprachverbindungen
vorgesehen und sind wegen der geringen Übertragungsdatenraten, die
ein solches Mobilfunksystem bereitstellt, nur schlecht für die Übertragung
großer
Datenmengen geeignet.
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Es
wurden und werden mehrere Mobilfunk-Kommunikationssysteme entwickelt,
die in der Lage sind, paketvermittelte Dienste mit einer hohen Datenrate
bereitzustellen.
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Beispielsweise
werden Arbeiten für
die Entwicklung und Standardisierung des UMTS(Universal Mobile Telecomunication System)-Standards
im Rahmen des 3rd Generation Partnership Project (3GPP) durchgeführt.
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Ein
UMTS-Kommunikationssystem, das heißt ein Kommunikationssystem
gemäß dem UMTS-Standard,
stellt den Benutzern verschiedene leitungsvermittelte Dienste und
paketvermittelte Dienste bereit und wird in naher Zukunft unter
anderen in weiten Teilen Europas zur Verfügung stehen.
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Ferner
sind sogenannte "Wireless
Local Area Networks" (WLAN),
bekannt. WLANs sind speziell für
die Funkübertragung
von paketvermittelten Diensten konzipiert.
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WLANs
ermöglichen
die Datenübertragung mit
im Vergleich zu UMTS-Kommunikationssystemen höherer Datenrate, ermöglichen
allerdings nicht die Mobilität
der Benutzer in dem Maße,
wie sie von UMTS-Kommunikationssystemen ermöglicht wird.
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WLANs
werden beispielsweise durch den Standard IEEE 802.11 und den Standard
HIPERLAN oder HIPERLAN/2 spezifiziert.
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Zukünftige (Mobilfunk-)Teilnehmergeräte werden
voraussichtlich eingerichtet sein, neben Mobilfunk-Kommunikationssystemen
der zweiten Generation auch UMTS-Kommunikationssysteme
und WLAN zu nutzen, das heißt,
Kommunikationsverbindungen zu UMTS-Kommunikationssystemen und WLAN
aufzubauen und mittels der Kommunikationsverbindungen Daten zu übertragen.
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Dementsprechend
wird häufig
die Situation auftreten, dass ein Benutzer eines Teilnehmergeräts einen
paketvermittelten Dienst mittels einer Kommunikationsverbindung
zu einem WLAN nutzt und sich während
der Kommunikationsverbindung aus dem Versorgungsbereich einer WLAN-Funkzelle,
das heißt
dem geographischen Gebiet, in dem das WLAN mittels des Teilnehmergeräts genutzt
werden kann, herausbewegt.
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Typischerweise
würde in
diesem Fall die Kommunikationsverbindung zu dem WLAN beendet werden,
selbst wenn außerhalb
der WLAN-Funkzelle die Versorgung durch ein UMTS-Kommunikationssystem
gegeben ist, das heißt,
dass das Teilnehmergerät
den paketvermittelten Dienst mittels einer Kommunikationsverbindung
zu dem UMTS-Kommunikationssystem weiter nutzen könnte.
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Damit
das Teilnehmergerät
den paketvermittelten Dienst mittels einer Kommunikationsverbindung
zu dem UMTS-Kommunikationssystem
weiter nutzen kann, ist ein Kommunikationssystemwechsel von dem
WLAN zu dem UMTS-Kommunikationssystem
erforderlich, so dass stets eine Kommunikationsverbindung zu dem
WLAN oder eine Kommunikationsverbindung zu dem UMTS-Kommunikationssystem
besteht.
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Die
Zusammenarbeit zwischen UMTS-Kommunikationssystemen und WLAN wird
von dem Standardisierungs-Gremium des 3GPP unter der Bezeichnung "3GPP system to WLAN
Interworking" standardisiert.
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Der
Grad der Zusammenarbeit zwischen UMTS-Kommunikationssystemen und WLAN wurde in
6 Stufen unterteilt und es wurden 6 Szenarien definiert, welche
als Scenario 1 bis Scenario 6 bezeichnet werden. Gemäß Scenario
1 besteht der geringste Grad der Zusammenarbeit und gemäß Scenario
6 besteht der größte Grad
der Zusammenarbeit. Ab Scenario 4, das heißt gemäß Scenario 4, Scenario 5 und
Scenario 6, besteht die Möglichkeit
eines Inter-System-Handovers, das heißt eines Kommunikationssystemwechsels
zwischen UMTS-Kommunikationssystemen
und WLAN (siehe [1], Kapitel 6.5).
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Derzeit
wird das Scenario 3 spezifiziert. Prozeduren für ein Inter-System-Handover
wurden noch nicht spezifiziert.
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1 zeigt
ein UMTS-Kommunikationssystem 100 zur Bereitstellung von
paketvermittelten Diensten.
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Ein
Teilnehmergerät 101 ist
mittels einer ersten Basisstation 102, welche im UMTS-Standard
als NodeB bezeichnet wird, mit einem UMTS-Funknetzwerk 103 gekoppelt.
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Die
erste Basisstation 102 ist die Funkschnittstelle zwischen
dem Teilnehmergerät 101 und dem
UMTS-Funknetzwerk 103 und ermöglicht die Übertragung von UMTS-Funksignalen.
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Die
erste Basisstation 102 ist mit einem RNC (Radio Network
Controller) 104 gekoppelt. Der RNC 104 hat im
wesentlichen Aufgaben, die die Steuerung der Luftschnittstelle betreffen,
wie beispielsweise die Zuweisung von Funkressourcen bei einem Kommunikationsverbindungsaufbau.
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Es
können
weitere Basisstationen mit dem RNC 104 gekoppelt sein,
hier beispielsweise eine zweite Basisstation 110.
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Zur Übertragung
von Datenpaketen wird das Internet-Protokoll (IP) verwendet. Ein
SGSN (Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node) 105 koppelt,
anschaulich gesprochen aus Sicht des IP, das Teilnehmergerät 101 mit
dem UMTS-Funknetzwerk 103 und
stellt die Funktionalität eines
Routers bereit. Der SGSN 105 dient weiterhin zur Authentifizierung
von Benutzern zur Mobilitätsverwaltung.
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Mittels
eines GGSN (Gateway GPRS Support Node) 106 ist das UMTS-Netzwerk 103 mit
externen paketbasierten Kommunikationsnetzwerken, hier beispielsweise
dem Internet 107, gekoppelt. Der GGSN 106 stellt
ebenfalls die Funktionalität
eines Routers bereit.
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Der
GGSN ist weiterhin mit einem IMS (IP Multimedia Subsystem) 108,
das heißt
einem Kommunikationssystem gemäß dem IMS-Standard,
gekoppelt.
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Ein
IMS ist ein paketbasiertes Kommunikationssystem. Der IMS-Standard wurde entwickelt,
um Dienste anbieten zu können,
die typisch für
eine leitungsvermittelte Übertragung
sind, wie beispielsweise Sprachtelefonie.
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Ein
HLR (Home Location Register) 109 enthält alle Daten, die zum Aufbau
einer Kommunikationsverbindung und zur Authentifizierung des Benutzers
des Teilnehmergeräts 101 erforderlich
sind.
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2 zeigt
ein Kommunikationssystem 200 mit einem WLAN-Zugangsnetzwerk 203.
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Ein
Teilnehmergerät 201 ist
mittels eines ersten Access Point (AP) 202 mit dem WLAN-Zugangsnetzwerk 203 gekoppelt.
Der erste Access Point 202 dient als Funkschnittstelle
und ermöglicht
die Übertragung
von Funksignalen.
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Der
Access Point 202 und eventuell weitere Access Points, hier
beispielsweise ein zweiter Access Point 204, sind mit einem
Access Router (AR) 205 gekoppelt. Der Access Router 205 ist
für die Steuerung
von Handover zwischen den angeschlossenen Access Point 202, 204 zuständig und
koppelt das Teilnehmergerät 201 mit
dem Internet 206 und einem AAA- Server (Authentication, Authorisation
and Accounting-Server) 207.
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Der
Access Router 205 stellt die Funktionalität eines
Routers bereit.
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Der
AAA-Server 207 dient zur Authentifizierung und zum Überprüfen der
Berechtigung der Benutzer.
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Ferner
erzeugt der AAA-Server 207 die Daten, die zum Erfassen
von Kommunikationsverbindungsgebühren
verwendet werden.
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3 zeigt
ein Kommunikationssystem 300 mit einem WLAN/3G-Interworking-Network 310.
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Das
WLAN/3G-Interworking-Network 310 ist gemäß dem 3GPP-Standard für Scenario
3 ausgebildet.
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Das
WLAN/3G-Interworking-Network 310 koppelt ein UMTS-Kommunikationssystem 311,
das die mit Bezug auf 1 erläuterte Netzwerkarchitektur
aufweist, mit einem WLAN-Kommunikationssystem 312,
das die mit Bezug auf 2 erläuterte Netzwerkarchitektur
aufweist.
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Das
UMTS-Kommunikationssystem 311 weist, wie mit Bezug auf 1 beschrieben,
Basisstationen 302, 303, die mittels eines RNC 304 mit
einem SGSN 305 gekoppelt sind, einen GGSN 306, der
mit dem SGSN 305, dem Internet 307, einem IMS 308 und
einem HLR 309 gekoppelt ist, auf.
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Das
WLAN-Kommunikationssystem 312 weist, wie mit Bezug auf 2 beschrieben,
Access Points 313, 314 und ein mittels eines der
Access Points 313, 314 mit einem Access Router 316 gekoppeltes
Teilnehmergerät 315 auf.
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Das
Kommunikationssystem 300 ermöglicht den Zugriff des Teilnehmergeräts 315 mittels
des WLAN-Zugangsnetzwerks 312 auf paketvermittelte (Kommunikations-)Dienste,
die mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks 311 bereitgestellt werden,
beispielsweise den Zugriff auf das IMS 308.
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Möchte der
Benutzer des Teilnehmergeräts 315 diese
Dienste nutzen, so ist eine Authentifizierung und eine Autorisierung
mittels eines AAA-Servers 316 des WLAN/3G-Interworking-Netzwerks 310 erforderlich.
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Ein
AAA-Server, den das WLAN-Zugangsnetzwerk 312 eventuell
aufweist, kann dafür
nicht verwendet werden.
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Ein
PDG (Packet Data Gateway) 317 ermöglicht den Zugang zum Internet 307 und
zum IMS 308 und stellt die Funktionalität eines Routers bereit.
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Zum
Erfassen von Kommunikationsverbindungsgebühren ist der AAA-Server 316 mit
dem PDG 317 gekoppelt.
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Ein
WAG (WLAN Access Gateway) 318 hat im Wesentlichen die Aufgabe,
eine Kommunikationsverbindung zu dem Heimat-UMTS-Kommunikationsnetzwerk (nicht gezeigt)
eines Benutzers eines Teilnehmergeräts (nicht gezeigt) bereitzustellen,
falls eine Kommunikationsverbindung von dem Teilnehmergerät zu dem
UMTS-Kommunikationsnetzwerk 311 besteht
und dieses ein besuchtes UMTS-Kommunikationsnetzwerk und nicht das Heim-UMTS-Kommunikationsnetzwerk
des Benutzers ist.
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Dazu
weist das WAG 318 eine Kommunikationsverbindung zu dem
PDG des Heimat-UMTS-Kommunikationssystems (nicht gezeigt) auf.
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Die
Möglichkeit
mittels eines besuchten UMTS-Kommunikationssystems
mit dem Heimat-UMTS-Kommunikationssystem
zu kommunizieren wird als Roaming bezeichnet.
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Das
WAG 318 stellt die Funktionalität eines Routers bereit.
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In
[2] ist der GPRS(General Packet Radio Service)-Kommunikationsstandard offenbart.
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In
[3] ist ein Verfahren zum Betreiben eines Funk-Kommunikationsnetzwerks offenbart, mittels welchem
unter Verwendung eines Schlüssels,
der zwischen einem Mobilfunkgerät
und einem Knoten des Kommunikationsnetzwerks ausgetauscht wird, Sicherheitsprobleme
bei der drahtlosen Datenübertragung,
insbesondere beim Wechsel zwischen LAN-Kommunikationsnetzen und UMTS-Kommunikationsnetzen,
gelöst
werden können.
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In
[4] ist ein Verfahren zum Handover eines Mobilfunkgeräts zwischen
unterschiedlichen Zugangsnetzen offenbart, wobei eine logische Schnittstelle
der Kommunikation zwischen dem Mobilfunkgerät und einer physikalischen
Schnittstellenschicht IP-Adressen zuweist.
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Druckschrift
[5] offenbart ein Kommunikationssystem, bei dem ein Endgerät mit unterschiedlichen
Kommunikationsnetzen des Kommunikationssystems gekoppelt ist und
insbesondere mittels einer Schnittstelle Kommunikationsdienste mittels
der unterschiedlichen Kommunikationsnetze nutzen kann.
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In
[6] ist ein Verfahren zur Datenübertragung offenbart,
bei dem ein Teil einer zu übertragenden Datenmenge
mittels einer sicheren Schnittstelle übertragen wird und der restliche
Teil der zu übertragenden
Datenmenge mittels einer nicht speziell gesicherten Schnittstelle übertragen
wird, beispielsweise mittels eines WLAN.
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In
[7] sind ein Verfahren und eine Architektur für ein Kommunikationssystem
offenbart, welche ein vertikales Handoff, das heißt ein Handover
zwischen unterschiedlichen Zugangsnetzen, die beispielsweise eine
Kommunikationsverbindung zwischen einem Endgerät und dem Internet bereitstellen
können,
ermöglichen.
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[8]
offenbart eine Modifikation eines PDG, der ein GGSN-Element mit Funktionen
eines GGSN aufweist.
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Der
Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein effizientes Verfahren
für ein
Handover eines Teilnehmergeräts
von einem ersten Zugangs-Kommunikationsnetzwerk zu einem zweiten
Zugangs-Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird durch ein Kommunikationssystem, ein Verfahren zum Steuern
eines Kommunikationssystems, eine Netzzugangsvorrichtung und ein
Verfahren zum Steuern einer Netzzugangsvorrichtung mit den Merkmalen
gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
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Es
wird ein Kommunikationssystem bereitgestellt, das ein erstes Kommunikationsnetzwerk,
ein zweites Kommunikationsnetzwerk, ein drittes Kommunikationsnetzwerk,
ein Teilnehmergerät
und eine Netzzugangsvorrichtung aufweist, welcher Netzzugangsvorrichtung
eine Vermittlungsschicht-Adresse zugeordnet
ist, wobei die Netzzugangsvorrichtung eingerichtet ist, den Zugang
von dem ersten Kommunikationsnetzwerk zu dem dritten Kommunikationsnetzwerk und
den Zugang von dem zweiten Kommunikationsnetzwerk zu dem dritten
Kommunikationsnetzwerk zu ermöglichen;
das Kommunikationssystem eine Kommunikationsverbindung zwischen
dem Teilnehmergerät
und dem dritten Kommunikationsnetzwerk mittels des ersten Kommunikationsnetzwerks
und mittels der Netzzugangsvorrichtung aufweist, wobei bei der Datenübertragung
mittels der ersten Kommunikationsverbindung die Vermittlungsschicht-Adresse
der Netzzugangsvorrichtung verwendet wird; und die Netzzugangsvorrichtung
eine Steuervorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die erste
Kommunikationsverbindung abzubauen und eine zweite Kommunikationsverbindung
zwischen dem Teilnehmergerät
und dem dritten Kommunikationsnetzwerk mittels des zweiten Kommunikationsnetzwerks
und mittels der Netzzugangsvorrichtung aufzubauen, wobei bei der
Datenübertragung
mittels der zweiten Kommunikationsverbindung die Vermittlungsschicht-Adresse
der Netzzugangsvorrichtung verwendet wird.
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Ferner
werden ein Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, eine
Netzzugangsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer Netzzugangsvorrichtung
gemäß dem oben
beschriebenen Kommunikationssystem bereitgestellt.
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Eine
der Erfindung zu Grunde liegende Idee kann darin gesehen werden,
dass die Netzzugangsvorrichtung einem Teilnehmergerät den Zugang
zu dem dritten Kommunikationsnetzwerk sowohl mittels des ersten
als auch mittels des zweiten Kommunikationsnetzwerks bereitstellen
kann und dass beim Abbau der ersten Kommunikationsverbindung und
dem Aufbau der zweiten Kommunikationsverbindung, was anschaulich
einem (Inter-System-)Handover des Teilnehmergeräts von dem ersten Kommunikationsnetzwerk
zu dem zweiten Kommunikationsnetzwerk entspricht, die Vermittlungsschicht-Adresse
der Netzzugangsvorrichtung sich nicht ändert.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die weiteren
Ausgestaltungen der Erfindung, die im Zusammenhang mit dem bereitgestellten
Kommunikationssystem beschrieben sind, gelten sinngemäß auch für das bereitgestellte
Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, die bereitgestellte
Netzzugangsvorrichtung und das bereitgestellte Verfahren zum Steuern
einer Netzzugangsvorrichtung.
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Vorzugsweise
wird bei der Datenübertragung
mittels der ersten Kommunikationsverbindung und/oder bei der Datenübertragung
mittels der zweiten Kommunikationsverbindung die Vermittlungsschicht-Adresse
der Netzzugangsvorrichtung mittels eines APN (Access Point Name)
spezifiziert.
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Die
APNs, die zur Spezifikation der Vermittlungsschicht-Adresse verwendet
werden, können
unterschiedliche sein, sie müssen
lediglich der gleichen Vermittlungsschicht-Adresse entsprechen.
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Anschaulich
werden die APNs auf dieselbe Vermittlungsschicht-Adresse, beispielsweise dieselbe IP-Protokolladresse "gemappt" (abgebildet).
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Es
ist bevorzugt, dass das erste Kommunikationsnetzwerk ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk, das
heißt
ein WLAN, und das zweite Kommunikationsnetzwerk ein UMTS-Kommunikationsnetzwerk, das
heißt
ein UMTS-Kommunikationssystem,
ist.
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Die
erste Kommunikationsverbindung ist somit vorzugsweise eine WLAN-Kommunikationsverbindung
und die zweite Kommunikationsverbindung ist vorzugsweise eine UMTS-Kommunikationsverbindung.
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Es
ist ferner bevorzugt, dass das Teilnehmergerät eine Übertragungsvorrichtung aufweist,
die eingerichtet ist, eine Nachricht an die Netzzugangsvorrichtung
zu senden, die die Anforderung aufweist, die erste Kommunikationsverbindung
abzubauen und die zweite Kommunikationsverbindung aufzubauen.
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In
einer Ausführungsform
wird die Nachricht mittels des ersten Kommunikationsnetzwerks an
die Netzzugangsvorrichtung übertragen.
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Dies
ist von Vorteil, da in diesem Fall zur Implementierung der Erfindung
unter Verwendung eines bestehenden UMTS-Kommunikationsnetzwerks nur wenige Änderungen
an den Netzwerkelementen des UMTS-Kommunikationsnetzwerks vorgenommen
werden müssen.
Dadurch wird die Implementierung einfach und kostengünstig.
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In
dieser Ausführungsform
ist die WLAN-Kommunikationsverbindung
bis zum vollständigen
Aufbau der UMTS-Kommunikationsverbindung erforderlich.
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In
einer zweiten Ausführungsform
ist bevorzugt, dass die Nachricht mittels des zweiten Kommunikationsnetzwerks
an die Netzzugangsvorrichtung übertragen
wird.
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Auf
diese Weise ist ein Inter-System-Handaver noch möglich, wenn die WLAN-Kommunikationsverbindung
bereits unterbrochen ist, beispielsweise weil der Versorgungsbereich
des WLAN verlassen wurde. Das ist von Vorteil, weil somit die WLAN- Kommunikationsverbindung
so lange wie möglich
genutzt werden kann und weil ein Inter-System-Handover auch bei
einem unerwarteten Abriss der WLAN-Kommunikationsverbindung möglich ist.
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Vorzugsweise
ist das dritte Kommunikationsnetzwerk das Internet.
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In
diesem Fall ist die Vermittlungsschicht-Adresse der Netzzugangsvorrichtung
eine IP-Adresse der Netzzugangsvorrichtung.
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Es
ist bevorzugt, dass die Netzzugangsvorrichtung eine WLAN-Netzzugangsvorrichtung,
die die Funktion eines PDG des WLAN-Kommunikationsnetzwerks aufweist, eine
UMTS-Netzzugangsvorrichtung,
die die Funktion eines GGSN des UMTS-Kommunikationsnetzwerks aufweist, und
einen Speicher aufweist, auf welchen Speicher die WLAN-Netzzugangsvorrichtung
und die UMTS-Netzzugangsvorrichtung zugreifen.
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Anschaulich
sind somit die beiden Netzelemente PDG und GGSN in einem Element
vereinigt.
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Das
ist insbesondere bei einem Inter-System-Handover zwischen dem WLAN-Kommunikationsnetzwerk
und dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk
von Vorteil, weil dadurch keine Signalisierung während des Inter-System-Handovers
zwischen einem PDG und einem GGSN erforderlich ist.
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Ferner
bleibt der Zugangspunkt des Teilnehmergeräts zum Internet vor und nach
dem Inter-System-Handover identisch, weshalb nach dem Inter-System-Handover
keine neue Route im Internet erstellt werden muss.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren
näher erläutert.
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1 zeigt
ein UMTS-Kommunikationssystem zur Bereitstellung von paketvermittelten
Diensten;
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2 zeigt
ein Kommunikationssystem mit einem WLAN-Zugangsnetzwerk;
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3 zeigt
Kommunikationssystem mit einem WLAN/3G-Interworking-Network;
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4 zeigt
ein Kommunikationssystem gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 zeigt
ein Nachrichtenflussdiagramm gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6 zeigt
ein Nachrichtenflussdiagramm gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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7 zeigt
eine Anordnung von Zwischenspeichern gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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8 zeigt
eine Anordnung von Zwischenspeichern gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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4 zeigt
ein Kommunikationssystem 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Die
Architektur des Kommunikationssystem 400 basiert auf der
Architektur eines WLAN/3G-Interworking-Netzwerks gemäß Scenario
3, wie sie oben mit Bezug auf 3 erläutert ist.
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Ein
UMTS-Kommunikationssystem 401 weist Basisstationen 402, 403,
die mittels eines RNC 404 mit einem SGSN 405 gekoppelt
sind, ein IMS 406, ein HLR 407, einen AAA-Server 409 und
einen WAG 408, jeweils mit der mit Bezug auf 1 und 3 beschriebenen
Funktionalität,
auf.
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Ein
WLAN-Kommunikationssystem 410 weist Access Points 413, 414 und
ein mittels eines der Access Points 413, 414 mit
einem Access Router 416 gekoppeltes Teilnehmergerät 415,
jeweils mit der mit Bezug auf 2 und 3 beschriebenen
Funktionalität,
auf.
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Im
Unterschied zu der mit Bezug auf 3 erläuterten
Netzwerkarchitektur weist das UMTS-Kommunikationsnetzwerk 401 statt
einem GGSN und einem PDG einen PDG/GGSN 411 auf.
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Der
PDG/GGSN 411 stellt die Funktionalität eines GGSN und die Funktionalität eines
PDG bereit.
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Mittels
des PDG/GGSN 411 sind der SGSN 405, das IMS 406,
das HLR 407, der AAA-Server 409, der WAG 408 und
das Internet 412 miteinander gekoppelt.
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Das
mobile Teilnehmergerät 415 ist
mit einem UMTS-Sender und einem UMTS-Empfänger und mit einem WLAN-Sender
und WLAN-Empfänger ausgestattet,
das heißt,
dass das mobile Teilnehmergerät 415 sowohl
mit dem UMTS-Kommunikationssystem 401 als auch mit dem
WLAN 410 kommunizieren kann.
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Der
UMTS-Sender des Teilnehmergeräts 415,
der UMTS-Empfänger
des Teilnehmergeräts 415,
der WLAN-Sender des Teilnehmergeräts 415 und der WLAN-Empfänger des
Teilnehmergeräts 415 können gleichzeitig
betrieben werden.
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Im
Folgenden wird angenommen, dass eine aktive paketvermittelte Kommunikationsverbindung zwischen
dem Teilnehmergerät 415 und
einem (weiteren) Kommunikationsendgerät (nicht gezeigt) mittels des
WLAN 410 besteht.
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Das
Kommunikationsendgerät
kann wie das Teilnehmergerät 415 ein
mobiles Teilnehmergerät sein,
oder es ist eine stationäre
Vorrichtung, wie beispielsweise ein PC (Personal Computer).
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Ferner
wird im Folgenden angenommen, dass das Kommunikationsendgerät ein Teil
des Internet 412 ist.
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Dies
ist für
die Erfindung jedoch nicht erforderlich.
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Im
Folgenden wird unter einem Handover stets ein Inter-System-Handover verstanden.
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5 zeigt
ein Nachrichtenflussdiagramm 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Der
dargestellte Nachrichtenfluss findet zwischen den folgenden Netzwerkelementen
statt: Einem Teilnehmergerät 501,
einem Access Router 502, einer Basisstation 503,
einem WAG 504, einem RNC 505, einem SGSN 506,
einem PDG/GGSN 507, einem AAA-Server 508, einem
HLR 509 und dem Internet 510.
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Diese
Netzwerkelemente sind gemäß der mit Bezug
auf 4 erläuterten
Architektur ausgestaltet und gekoppelt, insbesondere ist jedes der
Netzwerkeelemente Teil eines WLAN-Zugangsnetzwerks, eines UMTS-Kommunikationsnetzwerks
oder eines WLAN/3G-Interworking-Netzwerks.
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In 5 werden
auszuführende
Aktionen durch Rechtecke dargestellt. Übertragungen von Nachrichten
werden durch einen Pfeil dargestellt. Doppelpfeile kennzeichnen
eine Kombination von Nachrichten und Aktionen.
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Nachrichten,
Aktionen und Netzwerkelemente, die Teil des WLAN-Zugangsnetzwerks
oder des WLAN/3G-Interworking-Netzwerks sind, bzw. von Elementen
des WLAN-Zugangsnetzwerks oder des WLAN/3G-Interworking-Netzwerks
ausgeführt
bzw. übertragen
werden, sind gestrichelt dargestellt.
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Nachrichten,
Aktionen und Netzwerkelemente, die Teil des UMTS-Kommunikationssystems
sind, bzw. mittels Elementen des UMTS-Kommunikationssystems ausgeführt bzw. übertragen
werden, sind durchgezogen dargestellt.
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In
Schritt 511 bestimmt der Benutzer des Teilnehmergeräts 501,
welche Funktechnologien in seinem Endgerät aktiviert sein sollen.
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Es
wird angenommen, dass der Benutzer bestimmt, dass sowohl der UMTS-Sender
und der UMTS-Empfänger
als auch der WLAN-Sender
und der WLAN-Empfänger
aktiviert sein sollen.
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Ferner
bestimmt der Benutzer, wie sich das Teilnehmergerät 501 im
Falle eines Handovers verhält.
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Der
Benutzer wählt
aus den folgenden drei Möglichkeiten
aus:
- 1. Ein Inter-System-Handover wird nie
durchgeführt;
- 2. Ein Inter-System-Handover wird vom Benutzer manuell angeordnet,
wobei der Benutzer von seinem Teilnehmergerät benachrichtigt wird, wenn ein
Inter-System-Handover möglich
ist;
- 3. Ein Inter-System-Handover wird von dem Teilnehmergerät 501 selbständig initiiert,
wobei der Benutzer von dem Teilnehmergerät 501 benachrichtigt
wird, wenn ein Inter-System-Handover durchgeführt wird.
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Es
wird im Folgenden angenommen, dass der Benutzer in Schritt 511 die
Möglichkeit
2 oder 3 wählt.
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Das
Teilnehmergerät 501 stellt
geeignete Mittel bereit, so dass die zuvor genannten Möglichkeiten
vom Benutzer ausgeführt
werden können,
um die jeweils erforderlichen Benachrichtigungen durchzuführen und
um die gewählte
Möglichkeit
umzusetzen.
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Wie
erwähnt
wird angenommen, dass in Schritt 512 eine aktive (Kommunikations)-Verbindung
mittels des WLAN-Zugangsnetzwerks zu einem Kommunikationsendgerät (nicht
gezeigt), das Teil des Internet 510 ist, besteht.
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Insbesondere
wird angenommen, dass ein Kommunikationsverbindungsaufbau statt
gefunden hat und dass das Teilnehmergerät 501 mittels des AAA-Server 508 authentifiziert
und für
die bestehende Kommunikationsverbindung autorisiert wurde.
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Für den Fall,
dass sich das Teilnehmergerät 501 außerhalb
des UMTS-Versorgungsgebiets befindet, oder dass das Teilnehmergerät 501 noch
nicht im paketvermittelten Bereich des UMTS-Kommunikationssystems
registriert ist, das heißt,
dass noch kein GPRS-Attach (General Packet Radio Service-Attach) ausgeführt wurde,
wird der Ablauf mit Schritt 513 fortgesetzt.
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Für den Fall,
dass das Teilnehmergerät 501 ein
GPRS-Attach bereits vor dem Aufbau der Kommunikationsverbindung
durchgeführt
hat, wird der Ablauf mit Schritt 517 fortgesetzt.
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In
Schritt 513 bewegt sich der Benutzer in ein UMTS-Versorgungsgebiet.
Das bedeutet, das dass Teilnehmergerät 501 den gemäß dem UMTS-Standard
vorgesehenen Pilotkanal empfängt.
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In
Schritt 514 liest das Teilnehmergerät 501 mittels der
Basisstation 503 von dem RNC 505 gesendete Systeminformationen.
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In
Schritt 515 stellt das Teilnehmergerät 501 mittels den
Systeminformationen fest, ob das UMTS-Kommunikationsnetzwerk, welches
die Basisstation 503 aufweist, das Heimatnetz des Teilnehmergeräts 501 ist.
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Ist
dies der Fall, was im Folgenden angenommen wird, trifft das Teilnehmergerät 501 die
Entscheidung, sich in das UMTS-Kommunikationsnetz einzubuchen.
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Das
Einbuchen in den paketvermittelnden Teil des UMTS-Kommunikationsnetzwerks
wird als GPRS-Attach bezeichnet.
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In
Schritt 516 initiiert das Teilnehmergerät 501 die Prozedur
für ein
GPRS-Attach und sendet eine Nachricht mit einer Identifikation des
Teilnehmergeräts 501 zu
dem SGSN 506.
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Falls
diese Identifikation dem SGSN 506 nicht bekannt ist, wird
das Teilnehmergerät 501 authentifiziert.
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Es
ist ebenfalls möglich,
dass sich das Teilnehmergerät 501 gleichzeitig
in den leitungsvermittelten Teil des UMTS-Kommunikationsnetzwerks einbucht.
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In
Schritt 517 führt
das Teilnehmergerät 501 Messungen
an der Luftschnittstelle des WLAN und des UMTS-Kommunikationsnetzwerks durch. Dies ist
optional möglich.
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Das
Teilnehmergerät
misst beispielsweise die Empfangsfeldstärken des WLAN und des UMTS-Kommunikationsnetzwerks
und die Datenrate der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindung.
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Vorzugsweise
misst das Teilnehmergerät 501 in
regelmäßigen Abständen die
Empfangsfeldstärke
und die mittlere Datenrate der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindung.
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Wird
eine vorgebbare Grenze unterschritten, so wird der Ablauf mit Schritt 518 fortgesetzt
und ein Handover eingeleitet.
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Die
Grenze ist so gewählt,
dass die Datenübertragung
mittels des WLAN bei oder kurz nach Unterschreitung der Grenze noch
möglich
ist. Andernfalls könnte
das Handover nicht eingeleitet werden.
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In
Schritt 518 wird der Benutzer, falls er die zweite Möglichkeit
gewählt
hat, benachrichtigt, dass ein Inter-System-Handover nun möglich ist.
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Zusätzlich kann
dem Benutzer als Entscheidungshilfe die Qualität der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindung
und der möglichen UMTS-Kommunikationsverbindungen
angezeigt werden, beispielsweise die Empfangsfeldstärken des WLAN
und des UMTS-Kommunikationsnetzwerks und die durchschnittliche Datenrate
der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindung.
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Stimmt
der Benutzer einem Handover zu, so wird der Ablauf mit Schritt 519 fortgesetzt.
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Wenn
der Benutzer die dritte Möglichkeit ausgewählt hat,
dann führt
das Teilnehmergerät 501 automatisch
den Schritt 519 aus.
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In
Schritt 519 entscheidet das Teilnehmergerät 501,
falls mehrere Kommunikationsverbindungen mittels des WLAN bestehen,
welche davon für
das Handover vorgesehen sind, das heißt welche davon mittels des
UMTS-Kommunikationssystems weitergeführt werden sollen, und sendet
mittels des WLAN-Senders
eine Nachricht an das PDG/GGSN 507, die signalisiert, dass
das Teilnehmergerät 501 einen
Handover anfordert.
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In
der Nachricht sind unter anderem eine Identifikation des Benutzers
aus Sicht des WLAN/3G-Interworking-Netzwerks, welche Identifikation
im Folgenden als WLAN-ID bezeichnet wird, und eine oder mehrere
Identifikationen der für
das Handover vorgesehenen WLAN-Kommunikationsverbindungen, das heißt Kommunikationsverbindungen,
die mittels des WLAN bestehen, enthalten.
-
Die
Identifikation einer WLAN-Kommunikationsverbindung ist der W-APN
(WLAN Access Point Name) der WLAN-Kommunikationsverbindung, den der Benutzer
oder das Teilnehmergerät 501 beim Aufbau
der WLAN-Kommunikationsverbindung
ausgewählt
hat.
-
Das
PDG/GGSN 507 prüft,
ob es SGSN-Adresse des Teilnehmergeräts 501, das heißt die Adresse
des SGSN 506, der dem Teilnehmergerät 501 zugeordnet ist,
das heißt
mittels welchem das Teilnehmergerät 501 Kommunikationsverbindungen mit
dem UMTS-Kommunikationssystem aufbauen kann, gespeichert hat.
-
Ist
dies der Fall, so wird der Ablauf mit Schritt 522 fortgesetzt,
andernfalls wird der Ablauf mit Schritt 520 fortgesetzt.
-
In
Schritt 520 sendet das PDG/GGSN 507 eine Nachricht
an das HLR 509, mit der es die SGSN-Adresse des Teilnehmergeräts 501 anfordert.
-
In
dieser Nachricht ist unter anderem die WLAN-ID enthalten.
-
In
Schritt 521 sucht das HLR 509 unter Verwendung
der WLAN-ID nach der SGSN-Adresse des Teilnehmergeräts 501.
-
Falls
das HLR 509 die SGSN-Adresse nicht findet, wandelt das
HLR 509 die WLAN-ID in eine IMSI (International Mobile
Subscriber Identity) um und sucht unter Verwendung der IMSI nach
der SGSN-Adresse.
-
Zusätzlich wird
die PDP-Adresse für
diese IMSI gesucht, welche PDP-Adresse dem Teilnehmergerät 501 zugeordnet
ist.
-
Anschließend sendet
das HLR 509 die SGSN-Adresse, die IMSI, die WLAN-ID und
die PDP-Adresse des Teilnehmergeräts 501 an das PDG/GGSN 507.
-
Das
HLR 509 weist eine Tabelle auf, mittels welcher unter Verwendung
der WLAN-ID die IMSI des Teilnehmergerät 501 bestimmt werden
kann.
-
Die
Schritte 522 bis 532 werden für jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels
einer UMTS-Kommunikationsverbindung
des UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden soll, einmal ausgeführt.
-
Mit
der WLAN-Kommunikationsverbindung ist im Folgenden stets eine der
mittels UMTS weiterzuführenden
WLAN-Kommunikationsverbindungen gemeint,
mit aufzubauender UMTS-Kommunikationsverbindung
ist im Folgenden stets die UMTS-Kommunikationsverbindung
gemeint, die zum Weiterführen
der WLAN-Kommunikationsverbindung dient.
-
In
Schritt 522 bestimmt das PDG/GGSN 507 unter Verwendung
des Typs der WLAN-Kommunikationsverbindung den geeigneten PDP(Packet
Data Protocol)-Type für
die aufzubauende UMTS-Kommunikationsverbindung.
Der PDP-Type einer Kommunikationsverbindung spezifiziert das für einen
mittels der Kommunikationsverbindung genutzten Kommunikationsdienst
zu verwendende Protokoll, beispielsweise wird bei dem PDP-Type "IP" das Internet-Protokoll
verwendet.
-
Zusätzlich wird
aus der W-APN ein geeigneter modifizierter APN (Access Point Name),
das heißt eine
Bezeichnung für
die aufzubauende UMTS-Kommunikationsverbindung bestimmt.
-
Dieser
APN wird so bestimmt, dass das SGSN 506 unter Verwendung
des APN den PDG/GGSN 507 adressieren kann, dass unter Verwendung
des APN die selben Dienste angefordert werden können wie die mittels der WLAN-Kommunikationsverbindungen
genutzten und dass das Teilnehmergerät 501 unter Verwendung
des APN erkennen kann, aus welchem W-APN der APN bestimmt worden
ist.
-
Der
modifizierte APN wird im Folgenden auch als M-APN bezeichnet.
-
Das
PDG/GGSN 507 bestimmt eine PDP-Adresse, die dem Teilnehmergerät 501 zugewiesen
wird: entweder die von dem HLR 509 erhaltene UMTS-spezifische
PDP-Adresse oder die WLAN Adresse, das heißt die Adresse, mittels der
das Teilnehmergerät 501 über die
WLAN-Kommunikationsverbindung adressierbar ist.
-
Üblicherweise
handelt es sich bei der PDP-Adresse um eine IP-Adresse. Vorzugsweise wird die WLAN-Adresse
als PDP-Adresse verwendet. Andernfalls ist es erforderlich, dass
der PDG/GGSN 507 die PDP-Adresse bei jedem Datenpaket in
die WLAN-Adresse umwandelt, bzw. die WLAN-Adresse in die PDP-Adresse
umwandelt, damit die Kommunikationsverbindung zu dem (nicht gezeigten)
Kommunikationsendgerät
im Internet weiterhin bestehen bleibt.
-
Anschließend sendet
der PDG/GGSN 507 für
die WLAN-Kommunikationsverbindung,
die mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks
weitergeführt
werden soll, eine Nachricht an das SGSN 506, dessen Adresse
in der in Schritt 521 von dem HLR 509 gesendeten
und von dem PDG/GGSN 507 empfangenen Nachricht enthalten
war.
-
Mit
der gesendeten Nachricht wird dem SGSN 506 signalisiert,
dass Datenpakete für
das Teilnehmergerät 501 vorliegen.
Das Senden dieser Nachrichten ist unabhängig davon, ob in diesem Moment
tatsächlich
Datenpakete mittels des WLAN-Zugangsnetzwerks
zu dem Teilnehmergerät 501 gesendet
werden oder nicht.
-
In
der Nachricht sind unter anderem die Werte der folgenden Parameter
enthalten: IMSI, PDP-Type, PDP-Adresse und M-APN. Die Parameterwerte sind,
wie sie in den vorangegangenen Verarbeitungsschritten bestimmt wurden.
-
In
Schritt 523 bestätigt
das SGSN 506 dem PDG/GGSN 507 mittels einer Bestätigungsnachricht, dass
das SGSN 506 dem Teilnehmergerät 501 signalisiert,
dass Datenpakete vorhanden sind. Der PDG/GGSN 507 stellt
daraufhin einen ersten Zwischenspeicher für die Datenpakete bereit, die
vom Teilnehmergerät 501 zum
Kommunikationsendgerät im
Internet mittels der aufzubauenden UMTS-Kommunikationsverbindung
in Zukunft gesendet werden.
-
Die
Datenpakete werden solange zwischengespeichert, bis das PDG/GGSN 507 auf
die UMTS-Kommunikationsverbindung umschaltet (siehe Schritt 535).
-
Wie
oben erwähnt
werden die Schritte 522 bis 532 für jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die
mittels einer UMTS-Kommunikationsverbindung des
UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden soll, einmal ausgeführt. Insbesondere
wird für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikationssystems
weitergeführt
werden soll, eine Bestätigungsnachricht
gesendet.
-
In
Schritt 524 sendet das SGSN 506 eine Nachricht
an das Teilnehmergerät 501,
um den Aufbau eines PDP-context anzufordern.
-
In
dieser Nachricht sind Werte der folgenden Parameter enthalten: Transaction
Identifier (TI), welcher einen bidirektionalen Datenfluss, der beispielsweise
im Rahmen eines Kommunikationsdienstes, der mittels der WLAN- Kommunikationsverbindung genutzt
wird, durchgeführt
wird, spezifiziert, PDP-Type, PDP-Adresse und M-APN.
-
Wie
oben erwähnt,
werden die Schritte 522 bis 532 für jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die
mittels einer UMTS-Kommunikationsverbindung des
UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden soll, einmal ausgeführt. Insbesondere
wird für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikationssystems
weitergeführt
werden soll vom SGSN 506 diese Nachricht einmal gesendet.
-
In
Schritt 525 wählt
das Teilnehmergerät 501 für die aufzubauende
UMTS-Kommunikationsverbindung die gewünschte Bitrate, die maximale
Verzögerungszeit
und die maximale Bitfehlerrate für
beide Richtungen der Datenübertragung
im Rahmen der aufzubauenden UMTS-Kommunikationsverbindung, aus.
-
Dabei
kann das Teilnehmergerät 501 die äquivalenten
Werte der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindungen und spezielle
Wünsche des
Benutzers berücksichtigen.
-
Anschließend sendet
das Teilnehmergerät 501 für die WLAN-Kommunikationsverbindung,
die im UMTS weitergeführt
werden soll, eine Nachricht mit der Anfrage für den Aufbau eines PDP-context
an das SGSN 506.
-
In
dieser Nachricht sind Werte der folgenden Parameter enthalten: TI,
NSAPI (Network layer Service Access Point Identifier), welcher den
Dienstzugangspunkt der Netzwerkschicht spezifiziert, den der PDP-Kontext
verwenden soll, PDP Type, PDP Address, M-APN, PDP Configuration
Options, welcher weitere PDP-Optionen spezifiziert, und QoS (Quality
of Service) Requested, welcher die geforderte Kommunikationsqualität spezifiziert,
beispielsweise die Bitraten, die maximale Verzögerungszeiten und die maximale
Bitfehlerraten, jeweils für
beide Richtungen der Datenübertragung
im Rahmen der aufzubauenden UMTS-Kommunikationsverbindung.
-
Dabei
wird als M-APN der M-APN gewählt, der
in der Nachricht enthalten ist, die in Schritt 524 von
dem Teilnehmergerät 501 empfangen
wurde.
-
In
Schritt 526 entscheidet das SGSN 506, ob der mittels
der in Schritt 525 empfangenen Nachricht geforderte PDP-context
aufgebaut werden soll oder nicht.
-
Dazu
prüft das
SGSN 506, ob es die gewünschten
QoS-Parameterwerte
bereitstellen kann und ob der Benutzer für diese QoS-Parameterwerte freigeschaltet,
das heißt
autorisiert, ist.
-
Gegebenenfalls
korrigiert, das heißt
verändert,
das SGSN 506 die Werte oder lehnt den Aufbau des PDP-context
ab.
-
Die
korrigierten QoS-Parameter werden als QoS-Negotiated bezeichnet.
-
Anschließend wird
unter Verwendung des in der in Schritt 525 empfangenen
Nachricht enthaltenen M-APN das PDG/GGSN 507 mittels einer
Nachricht über
den aufzubauenden PDP-context informiert.
-
Wie
oben erwähnt,
werden die Schritte 522 bis 532 für jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die
mittels einer UMTS-Kommunikationsverbindung des
UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden soll, einmal ausgeführt. Insbesondere
wird für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikationssystems
weitergeführt
werden soll, eine Nachricht mit Information über den aufzubauenden PDP-context
an das PDG/GGSN 507 gesendet.
-
In
der Nachricht sind Werte der folgenden Parameter enthalten: TEID
(Tunnel Endpoint Identifier), der einen Endpunkt im UMTS-Kommunikationsnetz
spezifiziert, PDP-Type, PDP-Address, M-APN, QoS-Negotiated, NSAPI,
MSISDN, das heißt
die Telefonnummer, Charging-Characteristics, der die Art der Kommunikationsverbindungsgebühren spezifiziert,
Selection-Mode,
der spezifiziert, wie der Parameter Charging-Characteristics gewählt wurde, Trace-Reference,
Trace-Type und Trigger-Id, welche drei Parameterwerte zum Erstellen
von trace-records, die angeben, welchen Weg Daten durch das Kommunikationssystem
zurücklegen,
verwendet werden, OMC Identity (Identitifkation des Operation and
Maintenance Center) und PDP Configuration Options.
-
In
Schritt 527 prüft
das PDG/GGSN 507, ob die gewünschten QoS-Parameter mit dem
aufzubauenden PDP-context kompatibel sind.
-
Wenn
das der Fall ist, erzeugt es einen neuen Eintrag in der PDP-context-Tabelle
und bestimmt für
die Tariffierung eine neue Charging-ID, das heißt einen Identifikator, der
zur Kostenabrechnung verwendet wird. Anschließend sendet es eine Nachricht an
das SGSN 506 mit den Parametern PDP-Address, PDP-Configuration-Options,
QoS-Negotiated, Charging-Id und Cause. Der Wert des Parameters Cause gibt
an, ob der aufzubauende PDP-Kontext aufgebaut wurde oder nicht.
Im Falle, dass der aufzubauende PDP-Kontext nicht aufgebaut wurde,
gibt der Wert des Parameters Cause den Grund an, warum er nicht
aufgebaut wurde.
-
Andernfalls
wird der PDP-context nicht aufgebaut.
-
In
Schritt 528 korrigiert das SGSN 506 gegebenenfalls
die QoS-Parameterwerte und leitet den Aufbau der Luftschnittstelle
ein, indem es eine Nachricht an das RNC 505 sendet.
-
An
der Prozedur zum Aufbau der Luftschnittstelle sind außer dem
SGSN 506 das RNC 505 und das Teilnehmergerät 501 beteiligt.
Diese Prozedur ist ausgestaltet wie in [2] (Abschnitt: RAB Assignment Procedure)
beschrieben.
-
Wie
oben erwähnt
werden die Schritte 522 bis 532 für jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die
mittels einer UMTS-Kommunikationsverbindung des
UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden soll, einmal ausgeführt. Insbesondere
wird für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikationssystems
weitergeführt
wird, die Prozedur zum Aufbau der Luftschnittstelle durchgeführt.
-
In
Schritt 529 werden, nachdem die Luftschnittstelle aufgebaut
wird, die eventuell in Schritt 528 korrigierten QoS-Parameterwerte
dem PDG/GGSN 507 mittels einer Änderungsmitteilungsnachricht
mitgeteilt.
-
Da
Schritte 522 bis 532 für jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels
einer UMTS-Kommunikationsverbindung
des UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden soll, einmal ausgeführt werden,
wird insbesondere für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikationssystems
weitergeführt
wird, eine Änderungsmitteilungsnachricht
gesendet.
-
In
Schritt 530 wird die Änderungsmitteilung von
dem PDG/GGSN 507 dem SGSN 506 mittels einer entsprechenden
Nachricht bestätigt.
-
In
Schritt 531 fügt
das SGSN 506 für
die aufzubauende Kommunikationsverbindung den NSAPI und die GGSN-Adresse,
das heißt
die Adresse des PDG/GGSN 507, dem PDP-context hinzu.
-
Nach
Aufbau eines PDP-context, wird der Aufbau des PDP-context dem Teilnehmergerät 501 bestätigt.
-
In
Schritt 532 prüft
das Teilnehmergerät 501 für jede Bestätigung die
QoS-Parameterwerte, die dem Teilnehmergerät 501 anschaulich
gesprochen angeboten werden.
-
Die
Prüfung
kann von dem Teilnehmergerät automatisch
ausgeführt
werden, oder der Benutzer kann gefragt werden, ob er mit diesen
QoS-Parameterwerten einverstanden ist.
-
Falls
die QoS-Parameterwerte nicht den vorgebbaren Bedingungen entsprechen,
da beispielsweise der Benutzer nicht einverstanden ist, sendet das
Teilnehmergerät 501 eine
Nachricht, die den Abbau des betroffenen PDP-context auslöst.
-
In
diesem Fall bleibt die WLAN-Kommunikationsverbindung weiterhin erhalten
und der Ablauf wird für
diese WLAN-Kommunikationsverbindung
beendet.
-
Falls
die QoS-Parameterwerte akzeptiert werden, wird der Ablauf mit Schritt 533 fortgesetzt.
-
In
Schritt 533 sendet das Teilnehmergerät 501 mittels einer
WLAN-Kommunikationsverbindung eine Nachricht zu dem PDG/GGSN 507,
mit der es die Trennung der mittels UMTS- Kommunikationsverbindungen weitergeführten WLAN-Kommunikationsverbindungen
ankündigt.
-
Die
Nachricht enthält
die WLAN-ID und die M-APN aller WLAN-Kommunikationsverbindungen, die mittels
des UMTS-Kommunikationssystems
weitergeführt
werden.
-
Außerdem wird
ein zweiter Zwischenspeicher für
die mittels der UMTS-Kommunikationsverbindungen vom Kommunikationsendgerät im Internet empfangenen
Nutzdaten eingerichtet.
-
Diese
Nutzdaten werden solange zwischengespeichert, bis das Teilnehmergerät 501 die
im Schritt 535 gesendete Nachricht empfängt oder bis ein Timer abläuft, der
speziell für
diese Maßnahme
im Teilnehmergerät 501 seit
Beendigung des Schritts 532 läuft.
-
Nach
erfolgtem Umschalten auf UMTS in Schritt 534 sendet das
Teilnehmergerät 501 die
den weiterzuführenden
WLAN-Kommunikationsverbindungen
entsprechenden Nutzdaten im Uplink nur noch mittels der UMTS-Kommunikationsverbindungen,
die die WLAN-Kommunikationsverbindungen weiterführen, zu dem Kommunikationsendgerät im Internet.
-
In
Schritt 535 gestattet das PDG/GGSN 507 nach dem
Empfang der in Schritt 533 gesendeten Nachricht die Übertragung
von Nutzdaten von dem Teilnehmergerät 501 der weiterzuführenden WLAN-Kommunikationsverbindungen
nur noch mittels der die WLAN-Kommunikationsverbindungen weiterführenden
UMTS-Kommunikationsverbindungen.
-
Daten,
die bereits mittels einer der UMTS-Kommunikationsverbindungen empfangen wurden
und sich nun in dem in Schritt 523 eingerichteten ersten
Zwischenspeicher befinden, werden in chronologischer Reihenfolge
an das Kommunikationsendgerät
im Internet weitergeleitet.
-
Falls
alle WLAN-Kommunikationsverbindungen mittels UMTS-Kommunikationsverbindungen weitergeführt werden,
so sendet das PDG/GGSN 507 mittels jeder WLAN-Kommunikationsverbindung eine
Beendigungsnachricht an alle an der WLAN-Kommunikationsverbindung beteiligten
Einheiten, das sind der WAG 504, der Access Router 502,
der AAA-Server 508, das HLR 509 und das Teilnehmergerät 501,
mittels welcher Nachricht die Trennung der WLAN-Kommunikationsverbindung
eingeleitet wird.
-
Alle
von dem Kommunikationsendgerät
im Internet an das Teilnehmergerät 501 übertragenen Daten
werden nur noch mittels der UMTS-Kommunikationsverbindungen zum
Teilnehmergerät 501 übertragen.
-
Falls
mindestens eine WLAN-Kommunikationsverbindung nicht mittels einer
UMTS-Kommunikationsverbindung weitergeführt werden soll, sondern weiterhin
mittels des WLAN-Zugangsnetzwerks bestehen
soll, bleibt die WLAN-Kommunikationsverbindung
weiterhin bestehen und es wird an alle an dieser WLAN-Kommunikationsverbindung
beteiligten Einheiten eine Fortsetzungsnachricht gesendet, die die
Beendigung der weitergeführten
WLAN-Kommunikationsverbindungen
signalisiert, aber nicht den Abbau der WLAN-Kommunikationsverbindung,
die weiterhin bestehen bleibt, signalisiert.
-
Ferner
führen
in Schritt 535 alle an der WLAN-Kommunikationsverbindung beteiligten
Einheiten nach Empfang der Beendigungsnachricht die erforderlichen
Maßnahmen
zum Beenden der jeweiligen WLAN-Kommunikationsverbindung aus.
-
Wenn
eine Fortsetzungsnachricht übertragen
wurde, wird die WLAN-Kommunikationsverbindung von den beteiligten
Einheiten nicht beendet.
-
Das
Teilnehmergerät 501 verarbeitet
die Daten, die bereits mittels der UMTS-Kommunikationsverbindung
empfangen wurden und im in Schritt 533 eingerichteten zweiten
Zwischenspeicher gespeichert wurden, in der chronologischen Reihenfolge,
in der sie empfangen wurden.
-
Der
Benutzer wird von dem Teilnehmergerät 501 benachrichtigt,
dass ein Inter-System-Handover stattgefunden hat.
-
Für den Fall,
dass mehrere WLAN-Kommunikationsverbindungen eines Teilnehmergerät 501 übergeben,
das heißt
weitergeführt,
werden sollen, die mittels unterschiedlicher PDG/GGSN bereitgestellt
werden, so wird von jedem betroffenen PDG/GGSN der oben beschriebene
Ablauf ausgeführt.
-
Die
PDG/GGSN können
anhand der W-APN unterschieden werden.
-
Die
mit Bezug auf 5 erläuterte Ausführungsform zeichnet sich dadurch
aus, das verglichen mit Ausführungsform,
die im Folgenden mit Bezug auf 6 erläutert wird,
die erforderlichen Änderungen
des UMTS-Kommunikationsnetzwerks, verglichen mit einem typischen
UMTS-Kommunikationsnetzwerk, sehr gering sind.
-
6 zeigt
ein Nachrichtenflussdiagramm 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
Analog
zu dem mit Bezug auf 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel
findet der dargestellte Nachrichtenfluss zwischen den folgenden Netzwerkelementen
statt: Einem Teilnehmergerät 601,
einem Access Router 602, einer Basisstation 603,
einem WAG 604, einem RNC 605, einem SGSN 606,
einem PDG/GGSN 607, einem AAA-Server 608, einem
HLR 609 und dem Internet 610.
-
Analog
zu dem mit Bezug auf 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind diese Netzwerkelemente gemäß der mit
Bezug auf 4 erläuterten Architektur ausgestaltet
und gekoppelt, insbesondere ist jedes der Netzwerkelemente Teil
eines WLAN-Zugangsnetzwerks, eines UMTS-Kommunikationsnetzwerks oder eines WLAN/3G-Interworking-Netzwerks.
-
Analog
zu 5 werden in 6 auszuführende Aktionen
durch Rechtecke dargestellt. Übertragungen
von Nachrichten werden durch einen Pfeil dargestellt. Doppelpfeile
kennzeichnen eine Kombination von Nachrichten und Aktionen.
-
Nachrichten,
Aktionen und Netzwerkelemente, die Teil des WLAN-Zugangsnetzwerks
oder des WLAN/3G-Interworking-Netzwerks sind, bzw. von Elementen
des WLAN-Zugangsnetzwerks oder des WLAN/3G-Interworking-Netzwerks
ausgeführt
bzw. übertragen
werden, sind gestrichelt dargestellt.
-
Nachrichten,
Aktionen und Netzwerkelemente, die Teil des UMTS-Kommunikationssystems
sind, bzw. von Elementen des UMTS-Kommunikationssystems ausgeführt bzw. übertragen
werden, sind durchgezogen dargestellt.
-
Das
im Folgenden mit Bezug auf 6 beschriebene
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem mit Bezug auf
-
5 beschriebenen
Ausführungsbeispiel dadurch,
dass das Handover von dem Teilnehmergerät 501 durch Senden
einer Nachricht mittels des UMTS-Kommunikationssystems anstatt mittels
des WLAN-Kommunikationssystems initiiert wird.
-
Ein
wesentlicher Vorteil des folgenden Ausführungsbeispiels ist, dass bei
dieser Prozedur ein Handover noch möglich ist, wenn die WLAN-Kommunikationsverbindung
bereits unterbrochen ist, beispielsweise weil der Benutzer den WLAN-Versorgungsbereich
mit dem Teilnehmergerät
verlassen hat.
-
Dadurch
kann die WLAN-Kommunikationsverbindung so lange wie möglich genutzt
werden und ein Handover ist auch bei einem unerwarteten Abbruch
der WLAN-Kommunikationsverbindung möglich.
-
Das
im Folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem mit Bezug auf 5 beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ferner darin, dass zu den Schritten 519 bis 524 analoge Schritte
nicht erforderlich sind.
-
Das
im Folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel
kann angewendet werden, wenn dem Teilnehmergerät 601 die IP-Adresse des PDG/GGSN 607,
mittels welchem die zu transferierende WLAN-Kommunikationsverbindung
bereitgestellt wird, bekannt ist.
-
Die
Schritte 611 bis 616 sind analog zu den mit Bezug
auf 5 beschriebenen Schritten 511 bis 516.
-
In
Schritt 617 führt
das Teilnehmergerät 601 optional,
nachdem ein GPRS-Attach durchgeführt wurde,
Messungen an der Luftschnittstelle des WLAN-Kommunikationssystems
und des UMTS-Kommunikationssystems durch.
-
Beispielsweise
misst das Teilnehmergerät 601 die
Empfangsfeldstärken
des WLAN-Kommunikationssystems und des UMTS-Kommunikationssystems
und die Datenrate der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindungen.
-
Vorzugsweise
misst das Teilnehmergerät 601 in
regelmäßigen Abständen die
Empfangsfeldstärke
und die mittlere Datenrate der WLAN-Kommunikationsverbindungen.
-
Wird
eine vorgebbare Grenze unterschritten, dann wird das Handover mit
Schritt 618 eingeleitet. Im Unterschied zu dem mit Bezug
auf 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die WLAN-Kommunikationsverbindung
zum Aufbau der UMTS-Kommunikationsverbindung
nicht erforderlich.
-
In
Schritt 618 bekommt der Benutzer, wenn er die Möglichkeit
1 (siehe Schritt 511 oben) gewählt hat, die Benachrichtigung,
dass ein Inter-System-Handover möglich
ist.
-
Zusätzlich kann
dem Benutzer als Entscheidungshilfe die jeweilige Qualität der aktiven,
das heißt
bestehenden, WLAN-Kommunikationsverbindungen
und der möglichen
UMTS-Kommunikationsverbindungen
angezeigt werden, beispielsweise die Empfangsfeldstärke der
Signale des WLAN-Zugangsnetzes und des UMTS-Kommunikationsnetzes und
die durchschnittliche Datenrate der bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindungen.
-
Stimmt
der Nutzer einem Handover zu, so wird der Ablauf mit Schritt 619 fortgesetzt.
Falls der Benutzer die Möglichkeit 3 gewählt hat,
so führt
das Teilnehmergerät 601 automatisch
den Schritt 619 aus.
-
In
Schritt 619 richtet das Teilnehmergerät, nachdem mittels des Teilnehmergeräts 601 die
Entscheidung getroffen wurde, ein Handover einzuleiten, einen ersten
Zwischenspeicher ein, der für
den Fall, dass die bestehenden WLAN-Kommunikationsverbindungen abbrechen,
die zu sendenden Nutzdaten speichert, bis UMTS-Kommunikationsverbindungen
aufgebaut sind.
-
Anschließend entscheidet
das Teilnehmergerät 601,
falls mehrere WLAN-Kommunikationsverbindungen bestehen, für welche
WLAN-Kommunikationsverbindungen eine neue UMTS-Kommunikationsverbindung mittels des
UMTS-Kommunikationsnetzes
aufgebaut werden soll und wählt
für die
aufzubauenden UMTS-Kommunikationsverbindungen jeweils die gewünschten
Bitraten, die maximalen Verzögerungszeiten
und die maximalen Bitfehlerraten für beide Datenübertragungsrichtungen
der UMTS-Kommunikationsverbindung aus.
-
Dabei
kann das Teilnehmergerät 601 die äquivalenten
Werte der aktuellen WLAN-Kommunikationsverbindungen und spezielle
Wünsche
des Benutzers berücksichtigen.
-
Anschließend sendet
das Teilnehmergerät 601 eine
Nachricht mit einer Anfrage für
den Aufbau eines PDP-context zur Verwendung für einen Kommunikationsdienst
an das SGSN 606.
-
In
der Nachricht sind Werte der folgenden Parameter enthalten: APN,
TI, IP-Adresse des aktuell verwendeten PDG/GGSN 607, NSAPI,
PDP-Type, PDP-Address, PDP-Configuration-Options
und QoS-Requested.
-
Es
wird der APN gewählt,
den das Teilnehmergerät 601 auch
für die
WLAN-Kommunikationsverbindung gewählt hat, die mittels des aufzubauenden
PDP-contexts weitergeführt
werden soll, der sogenannte W-APN. Falls mehrere Kommunikationsverbindungen
mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks weiter geführt werden
sollen, wird für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung die obige Nachricht einmal an
das SGSN 606 gesendet.
-
In
Schritt 620 entscheidet das SGSN 606 für jede in
Schritt 619 übertragene
Nachricht, ob der PDP-context aufgebaut werden soll oder nicht.
Dazu prüft
das SGSN 606, ob es die gewünschten QoS-Parameter bereitstellen
kann und ob der Benutzer für
diese QoSParameter und für
den angeforderten Kommunikationsdienst, der mittels des angeforderten
PDP-contexts bereitgestellt
wird, autorisiert, das heißt
freigeschaltet, ist.
-
Falls
dem SGSN 606 dazu erforderliche Informationen nicht bekannt
sind, fordert es mit Schritt 621 diese Information von
dem HLR 609 an.
-
Andernfalls
wird der Ablauf mit Schritt 623 fortgesetzt.
-
In
Schritt 621 fordert das SGSN 606 die fehlenden
Informationen über
den Benutzer des Teilnehmergerät 601 von
dem HLR 609 an.
-
Die
fehlenden Informationen können
beispielsweise Informationen über
die Berechtigung zur Nutzung des angeforderten Kommunikationsdienstes
und der angeforderten QoS-Parameter sein. Für jede aufzubauende UMTS-Kommunikationsverbindung
werden gegebenenfalls die fehlenden Informationen angefordert.
-
In
Schritt 622 sendet das HLR 609 die angeforderten
Informationen an das SGSN 606.
-
In
Schritt 623, wenn dem SGSN 609 die erforderlichen
Informationen bekannt sind, korrigiert das SGSN 609 gegebenenfalls
die QoS-Parameter oder lehnt den Aufbau des PDP-context ab. Die
korrigierten QoS-Parameter werden als QoS-Negotiated bezeichnet.
Anschließend
informiert das SGSN 609 unter Verwendung der vom Teilnehmergerät 601 übertragenen
IP-Adresse das PDG/GGSN 607 über den aufzubauenden PDP-context mittels einer
an das PDG/GGSN 607 gesendeten Nachricht.
-
In
der Nachricht sind Werte der folgenden Parameter enthalten: PDP-Type,
PDP-Address, APN, QoS-Negotiated, NSAPI, MSISDN, Selection-Mode,
Charging-Characteristics, Trace-Reference,
Trace-Type, Trigger-Id, OMC-Identity und PDP-Configuration-Options.
-
Für jede aufzubauende
UMTS-Kommunikationsverbindung wird eine solche Nachricht an das PDG/GGSN 607 gesendet.
-
In
Schritt 624 prüft
das PDG/GGSN 607 für jede
empfangene, in Schritt 623 gesendete Nachricht, ob die
angegebenen QoS-Parameterwerte
mit dem entsprechenden aufzubauenden PDP-context kompatibel sind.
-
Wenn
das der Fall ist, so erzeugt das PDG/GGSN 607 einen neuen
Eintrag in seiner PDP-context-Tabelle und bestimmt für die Tariffierung
eine neue Charging-ID. Anschließend
sendet es für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikatonsnetzwerks
weitergeführt
werden soll, eine Nachricht an das SGSN 606 mit Werten
der Parameter PDP-Address,
PDP-Configuration-Options, QoS-Negotiated, Charging-Id, Cause.
-
Andernfalls
wird der PDP-context nicht aufgebaut.
-
Falls
mindestens ein PDP-context aufgebaut wird, legt der PDG/GGSN 607 zwei
Zwischenspeicher an, einen zweiten Zwischenspeicher, der für den Fall,
dass die entsprechende WLAN-Kommunikationsverbindung abbricht, die
zum Teilnehmergerät 601 zu
sendenden Nutzdaten speichert, bis die entsprechende, das heißt die die
WLAN-Kommunikationsverbindung
weiterführende,
UMTS-Kommunikationsverbindung
aufgebaut ist, und einen dritten Zwischenspeicher, der die von dem
Teilnehmergerät 601 über das
UMTS-Kommunikationsnetz empfangenen Daten speichert, bis die WLAN-Kommunikationsverbindung
beendet wurde.
-
In
Schritt 625 korrigiert das SGSN 606 gegebenenfalls
die QoS-Parameterwerte und leitet den Aufbau der Luftschnittstelle
ein, indem es für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung,
die mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks
weitergeführt
werden soll, eine Nachricht an das RNC 605 sendet.
-
An
der Prozedur zum Aufbau der Luftschnittstelle sind außer dem
SGSN 606 das RNC 605 und das Teilnehmergerät 601 beteiligt.
Diese Prozedur ist wie in [2] (Abschnitt: RAB Assignment Procedure)
beschrieben ausgestaltet.
-
Diese
Prozedur wird für
jede WLAN-Kommunikationsverbindung, die mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks
weitergeführt
werden soll, einmal durchgeführt.
-
In
Schritt 626 werden, nachdem die Luftschnittstelle aufgebaut
ist, die eventuell in Schritt 625 korrigierten QoS-Parameterwerte dem
PDG/GGSN 607 mittels einer Änderungsmitteilungsnachricht
mitgeteilt. Für
jede WLAN- Kommunikationsverbindung, die
im UMTS weitergeführt
werden soll, wird eine Änderungsmitteilung
gesendet.
-
In
Schritt 627 wird die Änderungsmitteilung von
dem PDG/GGSN 607 dem SGSN 606 mittels einer entsprechenden
Nachricht bestätigt.
-
In
Schritt 628 fügt
das SGSN 606 für
die aufzubauende Kommunikationsverbindung den NSAPI und die GGSN-Adresse,
das heißt
die Adresse des PDG/GGSN 607, dem PDP-context hinzu.
-
Nach
Aufbau eines PDP-context wird der Aufbau des PDP-context dem Teilnehmergerät 601 bestätigt.
-
In
Schritt 629 prüft
das Teilnehmergerät 601 für jede Bestätigung die
QoS-Parameterwerte, die dem Teilnehmergerät 601 anschaulich
gesprochen angeboten werden.
-
Falls
die QoS-Parameterwerte vorgebbaren Bedingungen nicht entsprechen,
da beispielsweise der Benutzer nicht einverstanden ist, sendet das
Teilnehmergerät 601 eine
Nachricht, die den Abbau des entsprechenden PDP-context auslöst.
-
In
diesem Fall bleibt die WLAN-Kommunikationsverbindung weiterhin erhalten
und der Ablauf wird für
diese WLAN-Kommunikationsverbindung
beendet.
-
Falls
die QoS-Parameterwerte für
mindstens einen PDP-context akzeptiert werden, wird der Ablauf mit
Schritt 630 fortgesetzt.
-
Andernfalls
wird kein Handover durchgeführt und
die WLAN-Kommunikationsverbindung
bleibt erhalten.
-
In
Schritt 630 sendet das Teilnehmergerät 601 für den Fall,
dass alle für
das Teilnehmergerät 601 mittels
des WLAN-Zugangsnetzwerks
bereitgestellten Kommunikationsverbindungen mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks
weitergeführt
werden sollen, mittels einer UMTS-Kommunikationsverbindung eine
erste Ankündigungsnachricht
zu dem PDG/GGSN 607, mit der es die Trennung der WLAN-Kommunikationsverbindungen
ankündigt.
-
Die
erste Ankündigungsnachricht
enthält
folgende Parameterwerte: Die WLAN-ID und die M-APN aller WLAN-Kommunikationsverbindungen, die
mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks weitergeführt werden
sollen.
-
Außerdem wird
ein vierter Zwischenspeicher für
die mittels der UMTS-Kommunikationsverbindungen vom Kommunikationsendgerät im Internet
empfangenen Nutzdaten eingerichtet.
-
Wenn
noch mindestens eine WLAN-Kommunikationsverbindung bestehen bleiben
soll, wird eine zweite Ankündigungsnachricht
zu dem PDG/GGSN 607 gesendet, mittels welcher mitgeteilt
wird, welche PDP-contexts von dem Teilnehmergerät 601 akzeptiert wurden,
und welche abgelehnt wurden.
-
Nach
erfolgtem Umschalten auf UMTS in Schritt 631 sendet das
Teilnehmergerät 601 die
den weiterzuführenden
WLAN-Kommunikationsverbindungen
entsprechenden Nutzdaten nur noch mittels der UMTS-Kommunikationsverbindungen,
die die WLAN-Kommunikationsverbindungen
weiterführen, zu
dem Kommunikationsendgerät
im Internet.
-
Der
Benutzer erhält
von dem Teilnehmergerät 601 die
Benachrichtigung, dass ein Inter-System-Handover stattgefunden hat.
-
In
Schritt 632 gestattet das PDG/GGSN nach dem Empfang der
in Schritt 630 gesendeten Nachricht die Übertragung
von Nutzdaten von dem Teilnehmergerät 601 der weiterzuführenden WLAN-Kommunikationsverbindungen
nur noch mittels der die WLAN-Kommunikationsverbindungen weiterführenden
UMTS-Kommunikationsverbindungen.
-
Daten,
die bereits mittels einer der UMTS-Kommunikationsverbindungen von dem Teilnehmergerät 601 übertragen
wurden und sich nun in dem in Schritt 624 eingerichteten
dritten Zwischenspeicher befinden, werden in der chronologischen Reihenfolge,
in der sie von dem Teilnehmergerät übertragen
wurden, zu dem Kommunikationsendgerät im Internet weitergeleitet.
-
Falls
sich Nutzdaten im zweiten Zwischenspeicher für das Teilnehmergerät 601 befinden,
werden diese ebenfalls in der chronologischen Reihenfolge in der
sie in dem Zwischenspeicher gespeichert wurden, an das Teilnehmergerät 601 weitergeleitet.
-
Anschließend sendet
das PDG/GGSN 607 mittels einer zu trennenden WLAN-Kommunikationsverbindung
eine Beendigungsnachricht an alle an der WLAN-Kommunikationsverbindung beteiligten
Einheiten, das sind der WAG 604, der Access Router 602,
der AAA-Server 608, das HLR 609 und das Teilnehmergerät 601,
mittels welcher Nachricht die Trennung der WLAN-Kommunikationsverbindung
eingeleitet wird.
-
Daten,
die im Rahmen eines Kommunikationsdienstes übertragen werden, dessen Datenübertragung
vor der Trennung mittels der getrennten WLAN-Kommunikationsverbindung
durchgeführt wurde,
werden nur noch mittels der die WLAN-Kommunikationsverbindung weiterführende UMTS-Kommunikationsverbindung
zum Teilnehmergerät 601 übertragen.
-
Falls
das PDG/GGSN 607 die zweite Ankündigungsnachricht empfangen
hat, bleiben die WLAN-Kommunikationsverbindungen, die bestehen bleiben
sollen, weiterhin bestehen und es wird an alle an den weiterbestehenden
WLAN-Kommunikationsverbindungen
beteiligten Einheiten eine Fortsetzungsnachricht gesendet, die die
Beendigung der weitergeführten
WLAN-Kommunikationsverbindungen signalisiert, aber nicht zum Abbau
aller WLAN-Kommunikationsverbindungen führt.
-
Ferner
führen
in Schritt 632 alle an den weitergeführten WLAN-Kommunikationsverbindungen beteiligten
Einheiten nach Empfang der Beendigungsnachricht die erforderlichen
Maßnahmen
zum Beenden der weitergeführten
WLAN-Kommunikationsverbindung aus.
-
Das
Teilnehmergerät 601 verarbeitet
nach dem Trennen der WLAN-Kommunikationsverbindung die Daten, die
bereits mittels der UMTS-Kommunikationsverbindung empfangen wurden
und sich nun im vierten Zwischenspeicher befinden, in der chronologischen
Reihenfolge, in der sie empfangen worden sind.
-
Falls
sich Nutzdaten für
das Kommunikationsendgerät
im Internet im ersten Zwischenspeicher befinden, werden diese nun
in der chronologischen Reihenfolge, in der sie in dem Zwischenspeicher
gespeichert wurden, an das Kommunikationsendgerät im Internet gesendet.
-
Wenn
eine Fortsetzungsnachricht übertragen
wurde, wird die WLAN-Kommunikationsverbindung von den beteiligten
Einheiten nicht beendet.
-
Für den Fall,
dass mehrere WLAN-Kommunikationsverbindungen eines Teilnehmergerät 601 übergeben,
das heißt
weitergeführt,
werden sollen, die mittels unterschiedlicher PDG/GGSN bereitgestellt
werden, so wird von jedem betroffenen PDG/GGSN der oben beschriebene
Ablauf ausgeführt.
-
Die
PDG/GGSN können
anhand der W-APN unterschieden werden.
-
Zum
besseren Verständnis
wird im Folgenden die Anordnung der verwendeten Zwischenspeicher
bei dem mit Bezug auf 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel
sowie die Anordnung der verwendeten Zwischenspeicher bei dem mit
Bezug auf 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel
erläutert.
-
7 zeigt
eine Anordnung von Zwischenspeichern 700 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
-
Die
Zwischenspeicher sind in einem Teilnehmergerät 701, das dem Teilnehmergerät 501 entspricht,
sowie einem PDG/GGSN 702, der dem PDG/GGSN 507 entspricht,
angeordnet.
-
In
dem PDG/GGSN 702 ist ein erster Zwischenspeicher 703,
der dem bei der Erläuterung
von 5 erwähnten
ersten Zwischenspeicher entspricht, angeordnet.
-
In
dem Teilnehmergerät 701 ist
ein zweiter Zwischenspeicher 704, der dem bei der Erläuterung von 5 erwähnten zweiten
Zwischenspeicher entspricht, angeordnet.
-
Wie
oben mit Bezug auf 5 erläutert, speichert der erste
Zwischenspeicher 703 die Daten, die von dem Teilnehmergerät 701 mittels
einer schon aufgebauten UMTS-Kommunikationsverbindung
an das Kommunikationsendgerät
im Internet gesendet werden sollen.
-
Diese
Daten werden erst weitergeleitet, wenn die entsprechende WLAN-Kommunikationsverbindung,
das heißt
die WLAN-Kommunikationsverbindung, die die UMTS-Kommunikationsverbindung weiterführt, abgebaut
ist.
-
Dies
ermöglicht
die gleichzeitige Existenz der UMTS-Kommunikationsverbindung und der WLAN-Kommunikationsverbindung.
-
Da
anschaulich der Uplink-Datenstrom mittels der UMTS-Kommunikationsverbindung
nicht von dem PDG/GGSN 702 durchgelassen, sondern zwischengespeichert
wird, ist es nicht erforderlich, dass der PDG/GGSN 702 gleichzeitig
zwei Datenströme an
das Internet weiterleitet, wofür
die doppelte Anzahl von Vermittlungsschichtinstanzen erforderlich wäre.
-
Anschaulich
gesprochen befindet sich der erste Zwischenspeicher also unter der
Vermittlungsschicht, in diesem Ausführungsbeispiel der Internet-Protokollschicht.
-
Der
zweite Zwischenspeicher 704 hat die zu dem ersten Zwischenspeicher
analoge Funktion. Wie oben mit Bezug auf 5 erläutert, speichert
der zweite Zwischenspeicher 704 die Daten, die von dem Teilnehmergerät 701 mittels
der schon aufgebauten UMTS-Kommunikationsverbindung empfangenen Daten.
-
Diese
Daten werden erst verarbeitet, wenn die entsprechende WLAN-Kommunikationsverbindung,
das heißt
die WLAN-Kommunikationsverbindung,
die die UMTS-Kommunikationsverbindung weiterführt, abgebaut
ist.
-
Analog
zu dem ersten Zwischenspeicher 703 ermöglicht dies die parallele Existenz
der UMTS-Kommunikationsverbindung und der WLAN-Kommunikationsverbindung.
-
Der
erste Zwischenspeicher 703 und der zweite Zwischenspeicher 704 können als
Empfangszwischenspeicher betrachtet werden, da der erste Zwischenspeicher 703 Daten
speichert, die von dem PDG/GGSN 704 empfangen wurden und
der zweite Zwischenspeicher 704 Daten speichert, die von
dem Teilnehmgerät 701 empfangen
wurden.
-
8 zeigt
eine Anordnung von Zwischenspeichern 800 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
-
Die
Zwischenspeicher sind in einem Teilnehmergerät 801, das dem Teilnehmergerät 601 entspricht,
sowie einem PDG/GGSN 802, der dem PDG/GGSN 607 entspricht,
angeordnet.
-
In
dem PDG/GGSN 802 ist ein dritter Zwischenspeicher 803,
der dem bei der Erläuterung
von 6 erwähnten
dritten Zwischenspeicher entspricht, sowie ein zweiter Zwischenspeicher 803,
der dem bei der Erläuterung
von 6 erwähnten
zweiten Zwischenspeicher entspricht, angeordnet.
-
In
dem Teilnehmergerät 801 ist
ein vierter Zwischenspeicher 804, der dem bei der Erläuterung von 6 erwähnten vierten Zwischenspeicher
entspricht, sowie ein erster Zwischenspeicher 805, der dem
bei der Erläuterung
von 6 erwähnten
ersten Zwischenspeicher entspricht, angeordnet.
-
Der
dritte Zwischenspeicher 803 hat eine zu dem mit Bezug auf 7 erläuterten
ersten Zwischenspeicher 703 analoge Funktionalität.
-
Der
vierte Zwischenspeicher 804 hat eine zu dem mit Bezug auf 7 erläuterten
zweiten Zwischenspeicher 704 analoge Funktionalität.
-
Der
dritte Zwischenspeicher 803 und der vierte Zwischenspeicher 804 werden
deshalb im Folgenden nicht weiter erläutert.
-
Wie
oben mit Bezug auf 6 erläutert, speichert der erste
Zwischenspeicher 805 die Daten, die von dem Teilnehmergerät 801 mittels
einer schon abgebauten WLAN-Kommunikationsverbindung
im Uplink gesendet werden sollen. Diese Daten werden wie erläutert mit
der entsprechenden UMTS-Kommunikationsverbindung
gesendet, wenn diese aufgebaut ist.
-
Wie
oben mit Bezug auf 6 erläutert, speichert der zweite
Zwischenspeicher 806 die Daten, die an das Teilnehmergerät 801 mittels
einer schon abgebauten WLAN-Kommunikationsverbindung
im Downlink gesendet werden sollen. Diese Daten werden wie erläutert mit
der entsprechenden UMTS-Kommunikationsverbindung
gesendet, wenn diese aufgebaut ist.
-
Der
erste Zwischenspeicher 805 und der zweite Zwischenspeicher 806 ermöglichen
anschaulich, dass die abzubauenden WLAN-Kommunikationsverbindungen
so lange wie möglich
genutzt werden und auch beim plötzlichen
Abbruch der WLAN-Kommunikationsverbindungen, der beispielsweise
dadurch entsteht, dass der Benutzer des Teilnehmergeräts 801 eine
WLAN-Funkzelle verlässt, keine
Daten verloren gehen.
-
In
diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
-
- [1] 3GPP TSG-SA, TR 22.934, Feasibility study
an 3GPP system to Wireless Local Area Network Interworking
- [2] 3GPP TSG-SA, TS 23.060, General Packet Radio Service (GPRS);
Service description; Stage 2
- [3] US 2003/0031151 A1
- [4] AU 200135071
A1
- [5] WO 02/15598
- [6] EP 1 284 568
A1
- [7] Hyosoon Park, Sunghoon Yoon, Taehyoun Kim, Jungshin Park,
Misun Do, Jaiyong Lee "Vertical
Handoff Procedure and Algorithm between IEEE802.11 WLAN and CDMA
Cellular Network",
Lecture Notes in Computer Science(LNCS), No. 2524, pp. 103-112, 2003
- [8] 3GPP Change Request, 23.234 CR 26
-
- 100
- UMTS-Kommunikationssystem
- 101
- Teilnehmergerät
- 102
- Basisstation
- 103
- UMTS-Funknetzwerk
- 104
- RNC
- 105
- SGSN
- 106
- GGSN
- 107
- Internet
- 108
- IMS
- 109
- HLR
- 200
- Kommunikationssystem
- 201
- Teilnehmergerät
- 202
- Access
Point
- 203
- WLAN-Zugangsnetzwerk
- 204
- Access
Point
- 205
- Access
Router
- 206
- Internet
- 207
- AAA-Server
- 300
- Kommunikationssystem
- 302,
303
- Basisstation
- 304
- RNC
- 305
- SGSN
- 306
- GGSN
- 307
- Internet
- 308
- IMS
- 309
- HLR
- 310
- WLAN/3G-Interworking-Network
- 311
- UMTS-Kommunikationssystem
- 312
- WLAN-Kommunikationssystem
- 313,
314
- Access
Point
- 315
- Teilnehmergerät
- 316
- AAA-Server
- 317
- PDG
- 318
- WAG
- 400
- Kommunikationssystem
- 401
- UMTS-Kommunikationssystem
- 402,
403
- Basisstation
- 404
- RNC
- 405
- SGSN
- 406
- IMS
- 407
- HLR
- 408
- WAG
- 409
- AAA-Server
- 410
- WLAN-Kommunikationssystem
- 411
- GGSN/PDG
- 412
- Internet
- 413,
414
- Access
Points
- 415
- Teilnehmergerät
- 416
- Access
Router
- 500
- Nachrichtenflussdiagramm
- 501
- Teilnehmergerät
- 502
- Access
Router
- 503
- Basisstation
- 504
- WAG
- 505
- RNC
- 506
- SGSN
- 507
- PDG/GGSN
- 508
- AAA-Server
- 509
- HLR
- 510
- Internet
- 511-535
- Verarbeitungsschritte
- 600
- Nachrichtenflussdiagramm
- 601
- Teilnehmergerät
- 602
- Access
Router
- 603
- Basisstation
- 604
- WAG
- 605
- RNC
- 606
- SGSN
- 607
- PDG/GGSN
- 608
- AAA-Server
- 609
- HLR
- 610
- Internet
- 611-632
- Verarbeitungsschritte
- 700
- Zwischenspeicheranordnung
- 701
- Teilnehmergerät
- 702
- PDG/GGSN
- 703
- erster
Zwischenspeicher
- 704
- zweiter
Zwischenspeicher
- 800
- Zwischenspeicheranordnung
- 801
- Teilnehmergerät
- 802
- PDG/GGSN
- 803
- dritter
Zwischenspeicher
- 804
- vierter
Zwischenspeicher
- 805
- erster
Zwischenspeicher
- 806
- zweiter
Zwischenspeicher