WO2001076272A2 - Verfahren und system zur punktuellen steuerung der netzauswahl in einem von mindestens zwei mobilkommunikationsnetzen versorgten gebiet - Google Patents

Verfahren und system zur punktuellen steuerung der netzauswahl in einem von mindestens zwei mobilkommunikationsnetzen versorgten gebiet Download PDF

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    • H04W8/183—Processing at user equipment or user record carrier

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for selective control of the network selection in an area covered by at least two mobile communication networks.
  • VNO Virtual Network Operator
  • HLR Home Register
  • MSC mobile switching centers / visitor files
  • VNO Virtual Network Operator 6
  • HLR home register 7
  • the Billing and service control is also carried out in corresponding facilities 8, 9 of the VNO.
  • the subscriber can log in to both mobile radio networks, the network selection being controlled by the VNO 6 and the latter
  • Mobile radio networks 1, 2 provide the necessary subscriber data.
  • the above-mentioned scenario is of particular interest if it has the option to selectively control the network selection for its participants. This option would be the prerequisite for pitting network operators against one another in terms of price.
  • the object of the invention is to provide a method and a system for selective control of the network selection in an area covered by at least two mobile communication networks, which is based exclusively on components of the VNO and on open interfaces to the mobile radio networks.
  • FIG 1 schematic representation of the principle Link between one VNO and two
  • Zone code lists Figure 5: schematic representation of a cell broadcast message received by a terminal and SIM.
  • FIG. 2 A possible solution approach of the invention according to FIG. 2 is based on the GSM performance feature regional subscription:
  • the coverage area 3 is divided into zones 10-23.
  • the network operator assigns a network-specific zone code to zones 10-23.
  • HLR 7 of VNO 6 for each participant (or together for all
  • Subscriber for each relevant PLMN 1, 2 manages a list with zone codes which describes the area of the respective mobile radio network in which subscriber network access is permitted.
  • zone codes which describes the area of the respective mobile radio network in which subscriber network access is permitted.
  • access for the mobile radio network 1 is permitted in zones 10, 11, 12, 18, 19, 20, 21 and 23, whereas access for the mobile radio network 2 is permitted in the other zones 13, 14, 15, 16, 17 and 22 is allowed. This is shown schematically in FIG. 4.
  • the list relevant for the PLMN 1 or 2 concerned is loaded into the relevant VLR.
  • the received list is interpreted on the basis of preconfigured data (assignment of zone code to cells) and a check is made every time the network is accessed to determine whether this is permitted. If a zone code list in HLR 6 is changed, the new list is immediately transferred to the current VLR of the subscriber concerned and used there.
  • the VNO 6 requires the assignment of the zone codes to "real" areas for both "home networks" 1, 2.
  • the relevant coverage area 3 of the two "home networks” with the required granularity must be covered by zones 10-23.
  • the VNO 6 can determine in which area the network access service should be used by which network operator. It is only necessary to ensure that the zones are mutually exclusive when selecting zones 10-23. By reconfiguring the lists, the regional division can be changed, and thus network access performance can be selectively shifted from one network operator to the other.
  • FIG. 3 Another possible approach according to FIG. 3 uses the SIM Application Toolkit (SAT) method.
  • the SIM is controlled using signals from a cell broadcast channel.
  • SAT SIM Application Toolkit
  • SAT services and cell broadcast The basis for the dynamic network operator selection is a SAT service in which the SIM is controlled via a cell broadcast channel via download message.
  • the VNO rents a nationwide cell broadcast channel (or a sub-channel) from each of the two mobile network operators.
  • a service is integrated in the SIM cards that is controlled via the CB channel.
  • the cell broadcast service offers the possibility of differentiating information (messages) according to areas (eg telecommunication networks, postal code areas, political regions or geographical regions (defined by longitude and
  • a network selection server 24 in the area of the VNO 6 sends regionally limited exchange messages via the cell broadcast centers 25, 26 of the two “home networks” 1 and 2.
  • the message is sent in region A of network # 1 if all VNO customers in region A are to use network # 2 in the future.
  • CB download message the message is forwarded directly to the SIM card 28 upon receipt in the terminal 27, as shown in FIG. 5.
  • the message is sent in region B of network # 2 if all VNO customers in region B are to use network # 1 in the future.
  • the application on the SIM card 28 performs the following actions when the change message is received:
  • the network or location information of the SIM card 28 is manipulated so that the card "believes” that it is currently on network # 2 (i.e. the new network). For example, by setting the "last registered" field in the
  • the previous network can also be explicitly prohibited. This can be done, for example, by a corresponding entry in a “ForbiddenPLMN” list. Any entry of the new network in the ForbiddenPLMN list must be removed. - A network search is initiated by the terminal 27 by resetting the SIM card. Due to the manipulated network or location information on the map 28, this automatically leads to a login into network # 2. Since any calls that may be in progress are triggered by the reset, wait until the call ends before the reset is carried out.
  • the CB channel can be encrypted at the application level (between SIM card 28 and network selection server 24). In this way, the authenticity of the change message in the SIM card can be checked.
  • PLMN 1 mobile communication network
  • PLMN 2 mobile communication network
  • MSC mobile switching centers
  • VNO Virtual Network Operator
  • HLR Home Register
  • SIM Subscriber Identity Module

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Systeme zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet. Ein erstes Verfahren sieht vor, dass das zu versorgende Gebiet der Mobilkommunikationsnetze in Zonen eingeteilt und den einzelnen Zonen ein spezifischer Code zugeordnet wird, wobei diese Codes in Elementen eines Speichersystems gespeichert werden und anhand dieser Codes die Netzauswahl durchgeführt wird. Alternativ ist vorgesehen, dass ein Wirkzusammenhang zwischen Informationen auf einem Teilnehmeridentifikationsmodul (Subscriber Identification Module, SIM) und Signalen eines Cell Broadcast Kanals hergestellt wird, der zur Netzauswahl verwendet wird.

Description

Verfahren und System zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet.
Zur Zeit findet in Europa eine verstärkte Diskussion zu der Thematik Virtual Network Operator (VNO) statt. Dabei wird unter anderem ein Modell diskutiert, in dem ein VNO mit eigenem Heimatregister (HLR) (und somit mit einem eigenen IMSI- und MSISDN-Bereich) sich auf die Netzzugangsleitungen von mindestens zwei Mobilfunknetzen (Public Land Mobile Network, PLMN) stützt. Die sonstige GSM-Infrastruktur wie Basisstationen (BTSen) , Basisstationssteuerungen (BSCs) und Mobilvermittlungsstellen / Besucherdateien (MSC/VLR) werden von den Mobilfunknetzbetreibern bereitgestellt. Der Zusammenhang ist in Figur 1 dargestellt. Es sind schematisch zwei Mobilfunknetze 1 und 2 dargestellt, die beide ein Versorgungsgebiet 3, beispielsweise die Bundesrepublik Deutschland oder zumindest Teile davon, abdecken. Für jedes der Mobilfunknetze 1, 2 ist jeweils symbolisch eine Mobilvermittlungsstelle 4 und 5 (MSC) als Teil der Mobilfunknetze dargestellt.
Der Virtual Network Operator 6 (VNO) , der als eine Art Mobilfunkprovider auftritt, nutzt die Infrastruktur beider Mobilfunknetze 1 und 2, um seinen Kunden Mobilfunkdienste anzubieten. Die Teilnehmerdaten der Kunden werden zentral in einem Heimatregister 7 (HLR) des VNO 6 verwaltet. Die Abrechnung und Dienstesteuerung wird ebenfalls in entsprechenden Einrichtungen 8, 9 des VNO durchgeführt. Der Teilnehmer (Kunde des VNO) kann sich in beiden Mobilfunknetzen einbuchen, wobei die Steuerung der Netzauswahl durch den VNO 6 erfolgt und dieser den
Mobilfunknetzen 1, 2 die notwendigen Teilnehmerdaten zur Verfügung stellt.
Aus Sicht des VNO ist das oben genannte Szenario vom besonderen Interesse, wenn er ein Möglichkeit zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl für seine Teilnehmer zur Verfügung hat. Diese Möglichkeit wäre nämlich die Voraussetzung, um die Netzbetreiber preislich gegeneinander auszuspielen.
Da dieses "Ausspielen" nicht im Interesse der betroffenen
Netzbetreiber liegt, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und ein System zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet anzugeben, das ausschließlich auf Komponenten des VNO sowie auf offene Schnittstellen zu den Mobilfunknetzen basiert.
Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungsfiguren näher beschrieben. Aus den Zeichnungen und deren Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung. Es zeigt:
Figur 1: schematische Darstellung der prinzipiellen Verknüpfung zwischen einem VNO und zwei
Mobilkommunikationsnetzen; Figur 2 : schematische Darstellung einer erste Konfiguration zur Durchführung der Erfindung; Figur 3 : schematische Darstellung einer zweite Konfiguration zur Durchführung der Erfindung; Figur 4 : schematische Darstellung der im HLR gespeicherten
Zone Code Listen; Figur 5 : schematische Darstellung einer von einem Endgerät und SIM empfangenen Cell Broadcast Nachricht.
Ein möglicher Lösungsansatz der Erfindung gemäß Figur 2 beruht auf dem GSM-Leistungsmerkmal Regional Subskription:
In den betroffenen Mobilfunknetzen 1, 2 wird das Versorgungsgebiet 3 jeweils in Zonen 10-23 eingeteilt. Seitens des Netzbetreibers wird den Zonen 10-23 jeweils ein netzspezifischer Zone Code zugewiesen. Im HLR 7 (des VNO 6) wird für jeden Teilnehmer (oder gemeinsam für alle
Teilnehmer) je relevantes PLMN 1, 2 eine Liste mit Zone Codes verwaltet die das Gebiet des jeweiligen Mobilfunknetzes beschreibt in dem Teilnehmer der Netzzugang erlaubt wird. Im gezeigten Beispiel ist für das Mobilfunknetz 1 der Zugang in den Zonen 10, 11, 12, 18, 19, 20, 21 und 23 erlaubt, wogegen für das Mobilfunknetz 2 der Zugang in den übrigen Zonen 13, 14, 15, 16, 17 und 22 erlaubt ist. Dies ist schematisch in Figur 4 dargestellt.
Beim Einbuchen eines Teilnehmer in einem MSC/VLR 4 oder 5 wird jeweils die für das betroffene PLMN 1 oder 2 relevante Liste in das zuständige VLR geladen. Im MSC/VLR wird die empfangene Liste anhand vorkonfigurierter Daten (Zuordnung Zone Code zu Zellen) interpretiert und bei jedem Netzzugriff geprüft, ob dieser erlaubt ist. Wird eine Zone Code Liste im HLR 6 geändert, so wird die neue Liste unmittelbar zum aktuellen VLR des betroffenen Teilnehmers übertragen und dort angewandt.
Anwendung von Regional Subskription zur Problemlösung:
Der VNO 6 benötigt für beide "Heimatnetze" 1, 2 die Zuordnung der Zone Codes zu "wirklichen" Gebieten. In beiden Netzen 1, 2 uss das relevante Versorgungsgebiet 3 der beiden "Heimatnetze" mit der erforderlichen Granularität durch Zonen 10-23 abgedeckt sein.
Der VNO 6 kann durch Konfiguration der beiden Zone Code Listen im HLR 7 (je Teilnehmer oder jeweils einer allgemeinen Liste für alle Teilnehmer) festlegen in welchem Gebiet die Netzzugangsleistung von welchem Netzbetreiber verwendet werden soll. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass bei der Auswahl der Zonen 10-23 sich die Gebiete jeweils ausschließen. Durch Umkonfiguration der Listen kann die regionale Aufteilung geändert werden, und somit Netzzugangsleistung punktuell von einem Netzbetreiber zu dem anderen verlagert werden.
Ein möglicher weiterer Lösungsansatz gemäß Figur 3 bedient sich des SIM Application Toolkit (SAT) -Verfahrens . Dabei wird die SIM mittels Signalen eines Cell Broadcast Kanals gesteuert.
Stand der Technik zu SAT-Diensten und Cell Broadcast: Grundlage für die dynamische Netzbetreiberauswahl ist ein SAT-Dienst bei dem die SIM via einem Cell Broadcast Kanal per Download-Message gesteuert wird.
Der VNO mietet bei den beiden Mobilfunknetzbetreibern jeweils ein flächendeckenden Cell Broadcast Kanal (bzw. einen Teilkanal) . In den SIM-Karten wird ein Dienst integriert der via dem CB-Kanal gesteuert wird. Typischerweise bietet der Cell Broadcast-Dienst die Möglichkeit Informationen (Nachrichten) differenziert nach Gebieten (z.B. Telekommunikationsortsnetze, Postleitzahlenbereiche, Politische Regionen oder geographische Regionen (definiert durch Länge- und
Breitengrade) auszusenden. Durch dieses gezielte Aussenden der Steuerkommandos kann die Applikation auf der SIM regional gesteuert werden.
Die Anwendung von SAT-Diensten und Cell Broadcast zur Problemlösung wird anhand der Fig. 3 und der folgenden Beschreibung erläutert.
Durch einen Netzauswahl Server 24 im Bereich des VNO 6 wird via den Cell Broadcast Centern 25, 26 der beiden "Heimatnetze" 1 und 2 regional begrenzte Wechselnachrichten versandt. Dabei wird die Nachricht in der Region A des Netzes #1 verschickt, wenn zukünftig alle VNO-Kunden in der Region A das Netz #2 verwenden sollen. Durch die Verwendung einer s.g. CB-Download-Message wird die Nachricht bei Empfang im Endgerät 27 direkt an die SIM-Karte 28 weitergereicht, wie in Figur 5 dargestellt ist. Entsprechend wird die Nachricht in der Region B des Netzes #2 verschickt, wenn zukünftig alle VNO-Kunden in der Region B das Netz #1 verwenden sollen.
Die Applikation auf der SIM-Karte 28 führt bei Empfang der Wechselnachricht folgende Aktionen aus :
- Die Netz- bzw. Ortsinformationen der SIM-Karte 28 werden so manipuliert, dass die Karte "glaubt", dass sie sich zur Zeit im Netz #2 (d.h. das neue Netz) aufhält. Z.B. durch entsprechendes setzen des „last registered" Felds in der
Location Information. Zusätzlich kann das bisherige Netz auch explizit verboten werden. Dies kann beispielsweise durch einen entsprechenden Eintrag in einer „ForbiddenPLMN" Liste erfolgen. Ein eventueller Eintrag des neuen Netzes in der ForbiddenPLMN Liste muss entfernt werden. - Durch ein Reset der SIM-Karte wird seitens des Endgeräts 27 eine Netzsuche initiiert. Durch die manipulierten Netz- bzw. Ortsinformationen auf der Karte 28 führt dies automatisch zu einem Einbuchen in Netz #2. Da eventuell laufende Gespräche durch das Reset ausgelöst werden, ist das Gesprächsende abzuwarten bevor das Reset durchgeführt wird.
Optimierung/Ergänzung : Zur Verhinderung von Mißbrauch seitens Dritter (insbesondere der beiden Netzbetreiber #1 und #2) kann der CB-Kanal auf Applikationsebene (zwischen SIM-Karte 28 und Netzauswahlserver 24) verschlüsselt werden. Hierdurch kann die Authentizität der Wechselnachricht in der SIM-Karte geprüft werden.
Zeichnungslegende
1 Mobilkommunikationsnetz (PLMN) 2 Mobilkommunikationsnetz (PLMN)
3 Versorgungsgebiet
4 Mobilvermittlungssteile (MSC)
5 Mobilvermittlungsstelle (MSC)
6 Virtual Network Operator (VNO) 7 Heimatregister (HLR)
8 Verwaltungs- und AbrechnungsZentrum
9 Service Control Point 10-23 Zonen
24 Netzauswahlserver 25 Cell Broadcast Center
26 Cell Broadcast Center 7 Endgerät
28 Subscriber Identity Module (SIM) 9 Cell Broadcast Kanal (Nachricht)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet, dadurch gekennzeichnet dass das zu versorgende Gebiet (3) der
Mobilkommunikationsnetze (1, 2) in Zonen (10-23) eingeteilt und den einzelnen Zonen ein spezifischer Code zugeordnet wird, wobei diese Codes in Elementen eines Speichersystems gespeichert werden und anhand dieser Codes die Netzauswahl durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzauswahl durch eine zentrale Einrichtung VNO (6) erfolgt .
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass im VNO (6) für das jeweilige Mobilfunknetz (1, 2) eine Liste mit den Zone Codes verwaltet wird, die das Gebiet beschreibt in dem Teilnehmer der Netzzugang erlaubt ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Speichersystem das Heimatregister
HLR (7) des VNO (6) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einbuchen eines Teilnehmer in einem Mobilvermittlungsstelle/Besucherdatei MSC/VLR (4, 5) eines der Mobilfunknetze (1, 2) jeweils die für das betroffene Mobilfunknetz (1 bzw. 2) relevante Liste mit Zone Codes vom HLR (7) des VNO (6) in das VLR des Mobilfunknetzes geladen wird, wobei im MSC/VLR (4 bzw. 5) die empfangene Liste anhand vorkonfigurierter Daten interpretiert und bei jedem Netzzugriff geprüft wird, ob dieser erlaubt ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Mobilfunknetzen (1, 2) anhand der vorkonfigurierten Daten eine Zuordnung der Zone Codes zu Zellen des Mobilfunknetzes erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswahl der Zonen (10-23) sich die Versorgungsgebiete der Mobilfunknetze (1, 2) jeweils gegenseitig ausschließen.
8. Verfahren zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wirkzusammenhang zwischen Informationen auf einem Teilnehmeridentifikationsmodul SIM (28) und Signalen eines Cell Broadcast Kanals hergestellt wird, der zur Netzauswahl verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzauswahl durch eine zentrale Einrichtung VNO (6) erfolgt .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselnachricht den Wechsel der SIM-Karte (28) von dem aktuellen Mobilfunknetz (1 bzw. 2) in das jeweils andere Mobilfunknetz (2 bzw. 1) bewirkt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Netzauswahl-Server (24) im Bereich des VNO (6) via den Cell Broadcast Centern (25, 26) der Mobilfunknetze (1, 2) regional begrenzte Wechselnachrichten versandt werden, durch die die SIM (28) eines Teilnehmers gesteuert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Empfang einer Wechselnachricht die Netz- bzw. Ortsinformationen der SIM-Karte (28) so manipuliert werden, dass die SIM-Karte annimmt, dass sie sich zur Zeit im anderen Mobilfunknetz aufhält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Empfang einer Wechselnachricht ein Reset der SIM-Karte erfolgt und seitens des Endgeräts (27) eine Netzsuche initiiert wird, wobei durch die in folge der Wechselnachricht manipulierten Netz- bzw. Ortsinformationen auf der Karte automatisch ein Einbuchen im anderen Mobilfunknetz erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Cell Broadcast-Kanal (29) auf Applikationsebene zwischen SIM-Karte und Netzauswahlserver (24) verschlüsselt wird.
15. System zur punktuellen Steuerung der Netzauswahl in einem von mindestens zwei Mobilkommunikationsnetzen versorgten Gebiet, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen der mindestens zwei Mobilkommunikationsnetze (1, 2) mit mindestens einer Speichereinrichtung (7) zur Speicherung von teilnehmerspezifischen Daten zumindest zeitweise verbunden sind, wobei Mittel zum gezielten Ansteuern von zumindest Teilen mindestens eines der Mobilkommunikationsnetze (1 bzw. 2) vorhanden sind.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ansteuern Teil eines Virtual Network Operators VNO (6) sind oder von diesem bereitgestellt werden.
17. System nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ansteuerung Listen mit Zone Codes sind, welche das Gebiet beschreiben, in dem Teilnehmern der Zugang zu den Mobilfunknetzen (1, 2) erlaubt ist.
18. System nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ansteuerung durch den VNO (6) ausgelöste Cell Broadcast Nachrichten (29) sind.
19. System nach einem der Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung ein Heimatregister HLR (7) des Virtual Network Operators (6) ist.
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