DE10006819A1

DE10006819A1 - Verfahren zur Optimierung des Roaming im Mobilfunknetzen

Info

Publication number: DE10006819A1
Application number: DE2000106819
Authority: DE
Inventors: Christof Lorang; Heiko Dassow; Udo Plueckebaum
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-16
Also published as: WO2001060099A1

Abstract

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

Description

Das vorliegende Verfahren betrifft die Vermittlung von Gesprächen zwischen Mobilfunknetzen verschiedener Netzbetreiber. Durch Optimierung der technischen Prozesse können Kosten für die Kunden eingespart und die Gesprächsqualität verbessert werden.

Stand der Technik

Die Vermittlung von Gesprächen zwischen zwei bei dem gleichen Netzbetreiber angemeldeten Mobilfunkkunden (A- & B-Teilnehmer) erfolgt grundsätzlich über das Netz des Netzbetreibers (Home PLMN des B-Teilnehmers).

Sollte sich der rufende Teilnehmer (A-Teilnehmer) außerhalb des Netzes seines Netz betreibers - im Bereich eines anderen Netzes - befinden, so wird durch Roaming- Abkommen sichergestellt, dass er einen anderen Kunden im Netz seines Netzbetreibers (B-Teilnehmer) erreichen kann. Hierzu muss er sich in das Netz seines Netzbetreibers einwählen (siehe Fig. 1).

Sollte sich der gerufene Teilnehmer (B-Teilnehmer) außerhalb des Netzes seines Netzbetreibers befinden, so sorgt sein Netzbetreiber dafür, dass das Gespräch ent sprechend weitergeleitet wird (siehe Fig. 2).

Auch wenn sich A- und B-Teilnehmer außerhalb des heimatlichen Netzes befinden, wird das Gespräch über das Home PLMN verbunden. Dieses gilt auch, wenn das PLMN, in der A- und B-Teilnehmer derzeit eingebucht sind, identisch ist (siehe Fig. 3).

Kritik am Stand der Technik

Es ist immer notwendig, dass die Gespräche über den Netzbetreiber geführt werden, bei dem der B-Teilnehmer vertraglich gebunden ist, auch wenn die physikalische Durch schaltung nicht zwingend die funktechnischen Ressourcen dieses Netzbetreibers benötigt.

Insbesondere durch die jetzt aufkommenden Triband-Geräte und die dadurch entstehende weitgehend globale Nutzbarkeit eines Mobilfunkendgerätes kann dieses zu erhöhtem Aufwand und damit zu erhöhten Kosten führen. Wenn ein Kunde, der sich derzeit im Netz eines anderen Netzbetreibers befindet, aus dem Netz eines dritten Netzbetreibers heraus angerufen werden soll, so muss eine Rufnummer des mit dem B-Teilnehmer vertraglich gebundenen Netzbetreibers angerufen werden. Die dadurch entstehenden Kosten werden an den Kunden weitergeleitet und machen die Nutzung der Roaming- Möglichkeit sehr unattraktiv.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht mehr notwendig, den B-Teilnehmer über das Netz zu rufen, bei dem der B-Teilnehmer vertraglich gebunden ist. Somit können Kosten für umständliche Wegeführungen (z. B. USA-Deutschland-USA) entfallen und dieser Preisvorteil kann an den Kunden weitergegeben werden. Des Weiteren verringern sich die durch die Übertragung bedingten zeitlichen Verzögerungen erheblich, was eine deutliche Verbesserung der Gesprächsqualität bedeutet.

Technische Beschreibung

Der Netzbetreiber (z. B. T-Mobil) lässt sich auch in den Ländern (z. B. USA) eine Rufnummer (z. B. "T-USA") zuordnen, in denen er über kein eigenes Netz verfügt. Ein rufender Kunde (A-Teilnehmer) hat damit die Möglichkeit, über mehrere Wege das Ziel (B-Teilnehmer) zu erreichen. Sofern der A-Teilnehmer den kostengünstigsten Zugang zum Netzbetreiber des B-Teilnehmers nimmt, können beide erhebliche Kosten sparen. Ein T-Mobil-Kunde in den USA kann einen anderen T-Mobil-Kunden, der sich ebenfalls in den USA befindet, direkt über USA-"T-USA"-B-Teilnehmer anrufen. Die Kosten für USA-Deutschland-USA entfallen somit.

Voraussetzung dafür ist, dass der A-Teilnehmer in einem Netz des Netzbetreibers A eine Aufenthaltsberechtigung besitzt. Der A-Teilnehmer kann also Kunde vom Netzbetreiber A sein, oder er kann Kunde eines anderen Netzbetreibers sein, der mit Netzbetreiber A ein Roaming-Abkommen hat.

Das Netz des Netzbetreibers A wird abkürzend mit PLMN A bezeichnet, das des Netzbetreibers B mit Home PLMN B. Vorausgesetzt sei auch, dass der B-Teilnehmer Kunde von Home PLMN B ist, und dass Home PLMN B sowohl mit dem PLMN A als auch mit dem Netzbetreiber des vom B-Teilnehmer besuchten PLMN ein Roaming- Abkommen hat. Home PLMN C ist ein anderes Netz des Netzbetreibers B, das sich von Home PLMN B entweder im verwendeten Mobilfunkstandard unterscheidet oder sich in einem anderen Land befindet. Der Netzbetreiber B kann auch im Konsortium mit Home PLMN C sein.

Ruft der A-Teilnehmer den B-Teilnehmer, so wird, ohne die Erfindung zu berücksich tigen, anhand der gewählten Rufnummer der Ruf zu einer Netzübergangsvermittlungs stelle (Gateway-MSC) von Home PLMN B geleitet. Dieses Gateway-MSC fragt das HLR des B-Teilnehmers nach dessen Aufenthaltsort. Mit der Adresse des VLR wird der Verbindungsaufbau fortgesetzt.

Modifiziert wird das Verfahren, indem ein zusätzliches Remote Home Location Register eingeführt wird (RHLR), das

- nur die Daten der Teilnehmer enthält, die beim Home PLMN B oder Home PLMN C geführt werden; wobei die Rufnummer beibehalten werden soll, die für den Teilnehmer in seinem Heimatnetz festgeschrieben ist;
- mit dem PLMN A-Netz in der Form assoziiert ist, dass der Ruf nicht wie sonst üblich zu einem Gateway-MSC im Heimatnetz des gerufenen Teilnehmers geleitet wird, sondern den angewählten Teilnehmer in dem Netz erreicht, in dem er sich derzeit aufhält.

RHLR repräsentiert keine eigenen Teilnehmer, sondern nur die Teilnehmer von Home PLMN B oder Home PLMN C. Die Daten von RHLR und den HLRs in den Netzen des Betreibers/Konsortiums B bzw. C werden ständig aktualisiert.

Wie die Assoziation von RHLR an das PLMN A technisch realisiert werden kann, hängt im Wesentlichen davon ab, wie die Roaming-Abkommen zwischen verschiedenen Netzbetreibern an die neue Situation angepasst werden können. Für die technische Lösung werden folgende Varianten betrachtet:

1. Das RHLR wird in das PLMN A so integriert, dass ein Teil der oder alle Rufe zu Teilnehmern von Home PLMN B über das RHLR geführt werden. Das RHLR verfügt auch über eine Verbindung zu Home PLMN B, um die Teilnehmerdaten ständig aktualisieren zu können. Diese Variante ist in Fig. 4 "Direkte Anbindung des RHLR an das PLMN A" dargestellt.
Soll ein Ruf zu einem Teilnehmer von Home PLMN B aufgebaut werden, wird von einem MSC des PLMN A direkt das RHLR angesprochen [Fig. 4 (1)]. Hierzu werden die gleichen Protokolle [Mobile Application Part (MAP) über Transactions Capa bilities Application Part (TCAP)] verwendet wie bei einer Anfrage an ein HLR des PLMN A. Mit Hilfe der vom RHLR erhaltenen Teilnehmerdaten kann der Verbin dungsaufbau unter Anwendung des Signalisierungsprotokolls zwischen Vermittlungs stellen (ISDN-User-Part) zum Teilnehmer B fortgesetzt werden [Fig. 4 (2)].
Das RHLR erscheint also als ein HLR des PLMN A, obwohl es Teilnehmerdaten von Home PLMN B und/oder Home PLMN C verwaltet. Mit dem Netzbetreiber des PLMN A müssen entsprechende Vereinbarungen möglich sein, die eine solche Anschaltung ermöglichen.
2. Ein Vermittlungsrechner (Remote Switch) wird zusammen mit dem RHLR wie ein Endgerät in das PLMN A integriert, siehe Fig. 5 "Anschaltung von RHLR und Remote Switch als Endgerät".
Je nach Konfiguration führen ein Teil der oder alle Rufe zu Teilnehmern im Home PLMN B über diesen Vermittlungsrechner [Fig. 5 (1)]. Der Vermittlungsrechner fragt das RHLR nach dem Aufenthaltsort des B-Teilnehmers [Fig. 5 (2)]. Der Aufenthalts ort und andere Teilnehmerdaten werden mit Hilfe einer Verbindung zum Home PLMN B ständig aktualisiert. Danach initiiert der Vermittlungsrechner einen Verbindungsaufbau zu dem Gateway-MSC des Netzes, in dem sich der B-Teilnehmer gerade befindet [Fig. 5(3)]. Ist der Verbindungsaufbau erfolgreich, schaltet der Vermittlungsrechner die Verbindung zwischen A-Teilnehmer und B-Teilnehmer durch. Das Besondere an Remote Switch zusammen mit RHLR, der ja das eigentliche Ziel für den Verbindungsaufbau ist, besteht darin, dass das RHLR über ein Netzzugangsprotokoll zu einem weiteren Verbindungsaufbau aufgefordert wird, für den ein Signalisierungsprotokoll zwischen Vermittlungsstellen verwendet wird.
Diese Konfiguration hat den entscheidenden Vorteil, dass man weniger auf das Entgegenkommen des Netzbetreibers des PLMN A angewiesen ist. Es genügt einen Dienst zu abonnieren, der alle Rufe mit +Länderkennzahl Mobilfunkbetreiber kennzahl oder +Mobilfunkbetreiberkennzahl an ein bestimmtes Endgerät - den Vermittlungsrechner mit RHLR - weiterleitet. Falls auch das nicht möglich ist, kann man einen Mehrwertdienst (wie zum Beispiel shared cost oder premium rate) abonnieren, der die notwendige Rufnummernübersetzung vornimmt.

Bezugszeichenliste

1. PLMN Public Land Mobile Network
2. MSC Mobile Switching Centre
3. GMSC Gateway-MSC
4. HLR Home Location Register
5. RHLR Remote Home Location Register
6. VLR Visitor Location Register
7. GSM Global System of Mobile Communications
8. MAP Mobile Application Part
9. MT Mobile Termination
10. PSTN Public Switched Telephone Network
11. TCAP Transactions Capabilities Application Part
12. ISUP Integrated Services Digital Netwerk User Part

Roaming

Leistungsmerkmal zellularer Funknetze, das die Erreichbarkeit aktivierter Mobil stationen standortunabhängig in allen Funkzellen des gesamten Versorgungsbereiches eines Netzes sicherstellt; darüber hinaus kann sich das Roaming auch über gleichartige Netze verschiedener Netzbetreiber, wie beispielsweise beim internationalen Roaming im paneuropäischen und amerikanischen GSM-System, erstrecken.

Gateway MSC

GMSC ist für die Verbindung von und zu Fremdnetzen zuständig. Insbesondere übernimmt das GMSC bei Mobile Terminated (MT) Prozessen wie MT Call (MTC), Datenübertragungsdienst oder Short Message Service die Wegsteuerung vom Fremdnetz zum aktuellen VLR des gesuchten Teilnehmers.

Die Gateway-Funktionen werden in der Regel in bestimmten MSC's untergebracht. Die Auswahl, welche der MSC's im GSM-PLMN als Zugangs-Mobilvermittlungsstellen dienen können, wird vom Netzbetreiber getroffen. Es können unter Umständen in allen MSC'S die GMSC-Funktionen implementiert sein.

Claims

1. Verfahren zur Optimierung von Roaming in Mobilfunknetzen, insbesondere für das Durchschalten von Gesprächen zu oder von Teilnehmern, die sich zum Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus in anderen als dem vertraglich gebundenen Netz eingebucht haben, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Durchschalten von Gesprächen zu oder von Teilnehmern mit einem Aufenthalt in einem anderen als dem vertraglich gebundenen Mobilfunknetz möglich ist, ohne dass die Verbindung über das vertraglich gebundene Netz des gerufenen Teilnehmers geführt werden muss,
- dass dafür ein zusätzliches Remote Home Location Register in das Netz integriert wird, in dem sich der rufende Teilnehmer aufhält,
- dass dieses Remote Home Location Register die Daten von Teilnehmern enthält, die sich in Mobilfunknetze eingebucht haben, die vom Netz des rufenden Teilnehmers aus erreichbar und mit diesem über Roaming-Abkommen verbunden sind,
- dass die Teilnehmerdaten im Remote Home Location Register durch eine Verbindung zu dem Home Location Register des Heimatnetzes ständig oder zum Zeitpunkt eines Verbindungswunsches aktualisiert werden,
- dass mit Hilfe der Daten aus dem Remote Home Location Register die Verbindung zu dem gerufenen Teilnehmer aufgebaut werden kann, indem vom Netz des rufenden Teilnehmers aus unmittelbar der Übergang zu dem Netz erfolgt, in dem der gerufene Teilnehmer sich derzeit aufhält, und
- dass das Remote Home Location Register immer dann angesprochen wird, wenn vom rufenden Teilnehmer dafür eine spezielle Kennzahl vor der Teilnehmerruf nummer gewählt wird, so dass der rufende Teilnehmer darüber entscheidet, dass die Verbindung über den kostengünstigen Weg aufgebaut wird, und der kostengünstige Verbindungsweg auch immer dann aufgebaut wird, wenn die Netz betreiberkennzahl des Heimatnetzes als Vorwahl gewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Remote Home Location Register durch einen Vermittlungsrechner ergänzt wird, dass diese Kombination wie ein Endgerät über das Netz des rufenden Teilnehmers erreichbar ist und immer dann angesprochen wird, wenn vom Anrufer eine spezielle Kennzahl oder die Netzbetreiberkennzahl des Heimatnetzes als Vorwahl gewählt wird, und dass dann der Vermittlungsrechner den Verbindungsaufbau auf der Basis der Teilnehmerdaten aus dem Remote Home Location Register zum gerufenen Teilnehmer initiiert und bei erfolgreichem Verbindungsaufbau das Gespräch durchschaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmerdaten nicht in einem zusätzlichen Remote Home Location Register gespeichert werden, sondern dass dafür ein Home Location Register in dem vom rufenden Teilnehmer benutzten Mobilfunknetz benutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten für die Gesprächsabrechnung bei kostensparender Wegführung separat erfasst werden können.