DE20310111U1 - Teilnehmergerät (UE) - Vorrichtung für die Übergabe zwischen einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) und einem universellen mobilen Telekommunikationssystem (UMTS) - Google Patents

Teilnehmergerät (UE) - Vorrichtung für die Übergabe zwischen einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) und einem universellen mobilen Telekommunikationssystem (UMTS) Download PDF

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Abstract

Teilnehmergerät (UE)-initiiertes System für die automatische Übergabe des UE von einem ersten System an ein zweites System, wobei dieses erste System eines von einem universellen mobilen Telekommunikationssystem (UMTS) und einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) ist, und das zweite System das andere von einem UMTS und WLAN ist, wobei das erste System eine Liste der verfügbaren zweiten Systeme speichert; umfassend:
dieses UE, umfassend:
Mittel zum Empfangen und Speichern von Listen der verfügbaren Systeme, die innerhalb einer Zelle verfügbar sind, in der sich das UE befindet;
Mittel zum Anfordern einer bevorzugten Übergabe;
Mittel zum Anfordern der Standorte dieser zweiten Systeme, die in der Zelle verfügbar sind und auf die Initialisierungsmittel ansprechen;
Mittel zum Bereitstellen der Koordinaten eines Standorts des UE;
Mittel zum Vergleichen der Koordinaten des UE mit den Koordinaten der zweiten Systems, die vom ersten System empfangen wurden; und
Mittel zum Initiieren eines Übergabevorgangs, wenn der Vergleichsvorgang ergibt, daß das zweite System innerhalb einer vorgegebenen Grenze liegt.

Description

  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft WLAN- und UMTS-Systeme. Insbesondere betrifft diese Erfindung Vorrichtungen und Techniken für die automatische Übergabe zwischen WLAN- und UMTS-Systemen.
  • Die Auslösung eines Übergabevorgangs zwischen einem UMTS-System und einem WLAN-System kann durch einen manuellen Übergabevorgang erfolgen, der vom Benutzer eingeleitet wird, wobei dem Benutzer das Vorhandensein eines WLAN-Versorgungsbereichs am aktuellen geographischen Ort bekannt ist und er seinen WLAN-Anschluß „einschaltet".
  • Es ist jedoch sehr wünschenswert, einen automatischen Übergabevorgang bereitzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine automatische Übergabevorrichtung bereitstellt, die entweder UE-initiiert oder systeminitiiert sein kann.
  • Bezüglich der UE-initiierten Vorrichtung erkennt das UE das Vorhandensein einer WLAN-Footprint und initiiert den Übergabevorgang (HO-Vorgang) auf der Basis einer Benutzereinstellung. Alternativ dazu kann das UE die Orte der WLAN-Versorgungsbereiche verfolgen und den HO-Vorgang innerhalb eines bestimmten Bereichs vom WLAN initiieren.
  • Die systeminitiierte Vorrichtung führt folgendes durch:
  • Leistungsmessungen, die vom UE durch das System angefordert werden, die einen Satz aller WLAN-Frequenzen enthalten. Das System initiiert die HO-Vorgänge auf der Basis einer Gruppe von Kriterien, zu denen die Mobilität des UE und die gewünschten Anwendungen gehören, wenn das UE sich innerhalb des WLAN-Versorgungsbereichs befindet.
  • In einer anderen Ausführungsform verfolgt das System den UE-Standort und initiiert die HO-Vorgänge auf der Basis einer Gruppe von Kriterien, zu denen die Mobilität des UE und die angeforderten Anwendungen gehören, wenn das UE sich innerhalb des WLAN-Versorgungsbereichs befindet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen verständlich, wobei gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden, und wobei:
  • 1 ein Flußdiagramm ist, das eine UE-initiierte Übergabe von einem UMTS an ein WLAN zeigt.
  • 2 ein Flußdiagramm ist, das eine UE-initiierte Übergabe von einem UMTS an ein WLAN zeigt, die standortbasierend ist.
  • 3 ein Flußdiagramm ist, das eine UE-initiierte Übergabe von einem UMTS an ein WLAN zeigt, die leistungsbasierend ist.
  • 4 ein Flußdiagramm ist, das eine UE-initiierte Übergabe von einem UMTS an ein WLAN zeigt, die leistungsbasierend ist, wobei kein Senden stattfindet.
  • 5 ein Flußdiagramm ist, das eine UE-initiierte Übergabe von einem WLAN an ein UMTS zeigt, die eine WLAN-Sendetechnik verwendet.
  • 6 ein Flußdiagramm ist, das eine UE-initiierte Übergabe von einem WLAN an ein UMTS zeigt, wobei kein Senden stattfindet.
  • 7 ein Flußdiagramm ist, das eine UMTS-systeminitiierte Übergabe eines UE von einem UMTS an ein WLAN zeigt, die leistungsbasierend ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • Eine UE-initiierte Übergabe von einem UMTS 12 an ein WLAN l4 wird im Flußdiagramm von 1 dargestellt, wobei das System (UMTS) in Schritt S1 eine Liste der WLANs sendet, die in der Zelle verfügbar sind, in der sich das UE 10 befindet. In Schritt S2 empfängt und speichert das UE 10 eine Liste aller WLANs, die in dieser Zelle verfügbar sind. In Schritt S3 fordert das UE 10 die Standorte der WLANs an, die in dieser Zelle verfügbar sind, wobei diese Anforderung auf Benutzereinstellungen basiert. In Schritt S4 vergleicht das UE 10, während es seinen Standort wechselt, seine aktuellen Koordinaten mit den Koordinaten der gespeicherten WLANs. In Schritt S5 wird bestimmt, ob der Standort des UE 10 und der Standort des WLAN 14 innerhalb einer vorgegebe nen Grenze liegen. Wenn nicht, springt das Programm in Schritt S5A zu Schritt S4 zurück. Falls die Standorte des UE 10 und des WLAN 14 innerhalb der vorgegebenen Grenze liegen, springt das Programm in Schritt S5B zu Schritt S6, wonach der Übergabevorgang (HO-Vorgang) initiiert wird.
  • 2 zeigt eine detailliertere UE-initiierte Übergabetechnik, die standortbasierend ist, wobei die Schritte des Vorgangs zwischen UE 10, UMTS 12 und WLAN 14 stattfinden.
  • In Schritt S1 hört UE 10 den Sendesteuerkanal (BCCH) ab. In Schritt S2 sendet UMTS 12 eine Liste der verfügbaren WLANs. In Schritt S3 empfängt und speichert UE 10 die WLAN-Liste, UE 10 initiiert die Erfassung der Standorte der bevorzugten WLANs auf der Basis der voreingestellten Benutzereinstellungen und fordert in Schritt S4 an, daß UMTS 12 die Standorte der bevorzugten WLANs sendet. In Schritt S5 ruft UMTS 12 die Standortinformation ab und versorgt UE 10 in Schritt S6 mit einer Liste der WLANs und ihrer zugehörigen Standorte.
  • In Schritt S7 überwacht UE 10 die Standortinformation und initiiert eine Übergabe (HO), wenn UE 10 sich im WLAN-Versorgungsbereich befindet, wobei UE 10 in Schritt S8 den WNAN-Dienst zum WLAN 14 initiiert.
  • WLAN 14 authentifiziert in Schritt S9 das UE 10 durch einen Informationsaustausch mit UMTS 12 in Schritt S10 und gewährt in Schritt S11 der UE 10 je nach Interworking-Fall den Zugang und kann je nach Interworking-Fall eine neue Internetprotokoll (IP)-Adresse bereitstellen.
  • In Schritt S12 initiiert UE 10 durch UMTS 12 die Übergabe an das WLAN, wobei in Schritt S13 durch eine Kommunikationsverbindung zwischen UMTS 12 und WLAN 14 das Routing von Daten durchgeführt wird.
  • In Schritt S14 gibt UMTS 12 eine Meldung an UE 10 aus, daß der Übergabevorgang abgeschlossen ist, und in Schritt S15 werden die Dienste auf dem WLAN-System 14 zwischen UE 10 und WLAN 14 fortgesetzt.
  • 3 zeigt eine andere Technik für eine UE-initiierte Übergabe von einem UMTS 12 an ein WLAN 14, wobei UE 10' eine Kommunikationsfähigkeit von 10a' mit dem UMTS 12 und von 10b" mit dem WLAN 14 aufweist.
  • In Schritt S1 hört UE 10' den Sendekanal (BCCH) ab, in Schritt S2 sendet UMTS 12 eine Liste der verfügbaren WLANs in den Kanal.
  • In Schritt S3 empfängt UE 10' die WLAN-Frequenzliste und speichert diese. In Schritt S4 initialisiert UE 10' die Funkeinheit 10b' und sendet in Schritt S5 die WLAN-Frequenzliste an 10b'. In Schritt S6 überwacht der WLAN-Empfänger 10b' die WLAN-Kanäle, schaltet in Schritt S7 einen WLAN-Kanal auf und initiiert in Schritt S8 den WLAN-Dienst mit WLAN 14.
  • In Schritt S9 authentifiziert WLAN 14 das UE 10' durch einen Informationsaustausch mit UMTS 12 in Schritt S10. In Schritt S11 gewährt WLAN 14 den Zugang zum WLAN-Dienst und kann je nach Interworking-Fall eine neue IP-Adresse zuweisen. In Schritt S12 wird die Übergabe zwischen 10b' und 10a' initiiert, und 10a' initiiert in Schritt S13 die Übergabe an WLAN 14 durch das UMTS 12, das in Schritt S14 das Routing von Daten zum WLAN 14 durchführt.
  • In Schritt S15 meldet UMTS 12 der Einheit 10a', daß der Übergabevorgang abgeschlossen ist, in Schritt S16 meldet 10b', daß der HO-Vorgang abgeschlossen ist, wonach in Schritt S17 die Dienste des WLAN-Systems zwischen UE 10' und dem WLAN 14 wieder aufgenommen werden.
  • 4 zeigt eine UE-initiierte Übergabetechnik von UMTS 12 zum WLAN 14, wobei das in 4 gezeigte UE 10' ähnlich aufgebaut ist wie das in 3 gezeigte UE 10'. In dieser Ausführungsform ist die Übergabe leistungsbasierend, und es findet kein Senden statt.
  • In Schritt S1 wird das vermittelte Datenpaket (PS) von der Einheit 10a' angehängt, und in Schritt S2 wird die Leistung von 10b' eingeschaltet. Die Einheit 10a' initialisiert in Schritt S3 die Funkeinheit von 10b', worauf der Empfänger von 10b' in Schritt S4 die WLAN-Kanäle überwacht, in Schritt S5 einen WLAN-Kanal aufschaltet und in Schritt S6 den WLAN-Dienst mit WLAN 14 initialisiert.
  • WLAN 14 authentifiziert UE 10' in Schritt S7, durch einen Authentifizierungsvorgang mit UMTS 12 in Schritt S8, und gewährt in Schritt S9 Zugang zum WLAN-Dienst und kann je nach Interworking-Fall eine neue IP-Adresse zuweisen.
  • In Schritt S10 initiiert Einheit 10b' die Übergabe (HO) mit Einheit 10a', die in Schritt S11 durch UMTS 12 die Übergabe zu WLAN 14 initiiert, die in Schritt S12 zwischen UMTS 12 und WLAN 14 geroutet wird, und in Schritt S13 meldet UMTS 12 der Einheit 10a', daß der Übergabevorgang abgeschlossen ist. In Schritt S14 meldet Einheit 10a' der Einheit 10b', daß die Übergabe abgeschlossen ist, wonach in Schritt S15 die Dienste auf dem WLAN-Systems zwischen UE 10' und WLAN 14 wieder aufgenommen werden.
  • 5 zeigt eine andere UE-initiierte Übergabetechnik, die eine WLAN-Sendung verwendet. UE 10' entspricht UE 10' in 3 und 4.
  • In Schritt 1 hört das UE durch Einheit 10b' die Sendung ab, wobei in Schritt S2 die Liste der verfügbaren UMTSs durch WLAN 14 gesendet wird. In Schritt S3 empfängt und speichert UE 10' durch Einheit 10b' die UMTS-Frequenzliste und initiiert in Schritt S4 die Übergabe (HO), die vom Benutzer oder auf der Basis der Signalqualität initiiert wurde, wenn die HO eingeleitet wurde, wählt der Benutzer eine vorgegebene Einstellung. Wenn die Signalqualität als Kriterium verwendet wird, wird eine Messung der Signalqualität durchgeführt und die HO wird initiiert, wenn die Signalqualität einen bestimmten Schwellwert erreicht.
  • Nach Initiierung der Übergabe bewirkt 10b' in Schritt S5 die Funkinitialisierung der Einheit 10a'. In Schritt S6 startet die Einheit 10a' die UMTS-Dienst-Initialisierung, der angehängte Datenpakete (PS), Packetdatenprotoll (PDP)-Kontext und so weiter umfaßt. In Schritt S7 schließt UMTS 12 die Initialisierung ab, indem es der Einheit 10a' meldet, daß die Initialisierung erfolgreich war. In Schritt S8 initiiert UE 10' durch Einheit 10b' die Übergabe an das UMTS (Dienstkontinuität). In Schritt S9 wird das Routing von Daten zwischen dem WLAN 14 und UMTS 12 durchgeführt, worauf in Schritt S10 WLAN 14 der Einheit 10b' meldet, daß die Übergabe abgeschlossen ist (und erfolgreich war). In Schritt S11 meldet Einheit 10b' meldet der Einheit 10a', daß die Übergabe abgeschlossen ist, und schaltet den WLAN-Empfänger in Schritt S12 aus, wonach in Schritt S13 die Dienste auf dem WLAN-System zwischen UMTS 12 und der Einheit 10a' wieder aufgenommen werden.
  • 6 zeigt eine UE-initiierte Übergabe von einem WLAN 14 an ein UMTS 12. In dieser Ausführungsform initiiert UE 10' in Schritt S1 durch die Einheit 10b' eine Übergabe entweder durch den Benutzer oder automatisch, abhängig von der Signalqualität, wobei diese Vorgänge im wesentlichen denen entsprechen, die in Verbindung mit Schritt S4 in der Ausführungsform von 5 beschrieben wurden.
  • Einheit 10b' bewirkt in Schritt S2 die Funkinitialisierung von 10a', die in Schritt S3 das UMTS-System 12 aufschaltet, und führt den UMTS-Dienst und die Initialisierung aus, wobei dieser Schritt im wesentlichen dem Schritt S6 in der Ausführungsform von 5 entspricht. Danach werden die Schritte S5 bis Sll von 6 durchgeführt, die im wesentlichen den Schritten S7 bis S14 in 5 entsprechen, wobei der Unterschied zwischen den Ausführungsformen von 5 und 6 darin liegt, daß in der Ausführungsform von 6 keine WLAN-Sendung stattfindet.
  • 7 zeigt eine UMTS-systeminitiierte Übergabe von einem UMTS 12 zum WLAN 14, wobei die Übergabetechnik leistungsbasierend ist.
  • In Schritt S1 hört UE 10' durch Einheit 10a' den Sendekanal (BCCH) ab, wobei UMTS 12 in Schritt S2 eine Liste der verfügbaren WLANS sendet. In Schritt S3 empfängt und speichert UE 10' durch Einheit 10a' die WLAN-Frequenzliste, initialisiert in Schritt S4 die Funkeinheit 10b' und versorgt die Einheit 10b' in Schritt S5 mit der Frequenzliste. Der WLAN-Empfänger bei Einheit 10b' überwacht in Schritt S6 die WLAN-Kanäle, sendet in Schritt S7 einen Meßbericht an Einheit 10a', wobei dieser Bericht in Schritt S8 von Einheit 10a' an UMTS 12 weitergeleitet wird.
  • UMTS 12 wählt in Schritt S9 ein spezifisches Ziel-WLAN und initiiert den Übergabevorgang, wobei es in Schritt S10 das Ziel-WLAN-System des Übergabevorgangs an Einheit 10a' sendet.
  • UE 10' meldet durch Einheit 10a' der Einheit 10b' das Ziel-WLAN-System, und in Schritt S12 schaltet der WLAN-Empfänger der Einheit 10b' den WLAN-Kanal des Ziel-WLAN-Systems auf und kommuniziert mit WLAN 14, um in Schritt S13 den WLAN-Dienst zu initiieren.
  • Das WLAN 14 authentifiziert UE 10' in Schritt S14 durch Kommunikation mit dem UMTS 12, und gewährt in Schritt S15 den Zugang, indem es mit Einheit 10b' kommuniziert, die in Schritt S16 der Einheit 10a' meldet, daß die Übergabe abgeschlossen ist. Die Einheit 10a' meldet dem UMTS 12 in Schritt S17, daß die Übergabe an WLAN 14 abgeschlossen ist, wonach UMTS 12 in Schritt S18 das Routing von Daten zum WLAN 14 durchführt. In Schritt S19 meldet UMTS 12 der Einheit 10a', daß der Übergabevorgang abgeschlossen ist, wonach Einheit 10a' in Schritt S20 der Einheit 10b' meldet, daß der Vorgang abgeschlossen ist, wonach in Schritt S21 der Dienst auf dem WLAN-System zwischen UE 10' und 14 aufgenommen wird.

Claims (3)

  1. Teilnehmergerät (UE)-initiiertes System für die automatische Übergabe des UE von einem ersten System an ein zweites System, wobei dieses erste System eines von einem universellen mobilen Telekommunikationssystem (UMTS) und einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) ist, und das zweite System das andere von einem UMTS und WLAN ist, wobei das erste System eine Liste der verfügbaren zweiten Systeme speichert; umfassend: dieses UE, umfassend: Mittel zum Empfangen und Speichern von Listen der verfügbaren Systeme, die innerhalb einer Zelle verfügbar sind, in der sich das UE befindet; Mittel zum Anfordern einer bevorzugten Übergabe; Mittel zum Anfordern der Standorte dieser zweiten Systeme, die in der Zelle verfügbar sind und auf die Initialisierungsmittel ansprechen; Mittel zum Bereitstellen der Koordinaten eines Standorts des UE; Mittel zum Vergleichen der Koordinaten des UE mit den Koordinaten der zweiten Systems, die vom ersten System empfangen wurden; und Mittel zum Initiieren eines Übergabevorgangs, wenn der Vergleichsvorgang ergibt, daß das zweite System innerhalb einer vorgegebenen Grenze liegt.
  2. UE-initiiertes Übergabesystem für die Übergabe des UE von einem ersten System an ein zweites System, wobei dieses erste System eines von einem universellen mobi len Telekommunikationssystem (UMTS) und einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) ist, und das zweite System das andere von einem UMTS und WLAN ist, wobei das erste System eine Liste der verfügbaren zweiten Systeme speichert; umfassend: Mittel zum Empfangen und Speichern der Liste; Mittel zum Überwachen der Kanäle der zweiten Systeme und zum Aufschalten eines Kanals, um den Dienst mit einem zweiten System auf diesem Kanal zu initiieren; dieses zweite System, umfassend: Mittel zum Authentifizieren des UE und zum Gewähren des Zugangs; wobei das UE außerdem umfaßt: Mittel zum Initiieren der Übergabe an das zweite System durch Kommunikation mit dem ersten System; dieses erste System, umfassend: Mittel zum Routing der Kommunikationsdaten vom UE zum zweiten System, und um dem UE zu melden, wenn der Übergabevorgang abgeschlossen ist; und wobei das UE Mittel umfaßt, um nach dem Empfang einer Meldung vom ersten System, daß der Übergabevorgang abgeschlossen ist, die Dienste mit dem zweiten System fortzusetzen.
  3. Teilnehmergerät (UE)-initiiertes System für die automatische Übergabe eines UE von einem ersten System an ein zweites System, wobei dieses erste System eines von einem UMTS und einem WLAN ist und das zweite System das andere von einem UMTS und einem WLAN ist, umfassend: dieses erste System, umfassend: Mittel zum Speichern einer Liste der verfügbaren zweiten Systeme umfaßt; dieses UE, umfassend: Mittel zum Kommunizieren mit dem ersten und zweiten System; Mittel zum Empfangen und Speichern einer Liste der verfügbaren Systeme, wenn das UE mit dem ersten System kommuniziert; Mittel zum Anfordern eines Standorts dieser zweiten Systeme, der innerhalb der Zelle verfügbar ist, auf der Basis der Benutzereinstellungen des UE; und Mittel zum Überwachen der Standortinformation; und Mittel zum Initiieren eines Übergabevorgangs innerhalb des Versorgungsbereichs eines zweiten Systems.
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