DE60317824T2 - Verfahren und gerät zur bevorzugten auswahl eines kommunikationsnetzes, das datendienste verfügbar macht - Google Patents

Verfahren und gerät zur bevorzugten auswahl eines kommunikationsnetzes, das datendienste verfügbar macht Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein mobile Kommunikationsvorrichtungen, wie tragbare e-Mail-Vorrichtungen, die über zelluläre Telekommunikationsnetzwerke arbeiten, und insbesondere ein Verfahren zum Wählen eines Kommunikationsnetzwerkes, über das zu arbeiten ist, basierend auf der Verfügbarkeit verschiedener Kommunikationsdienste in den Kommunikationsnetzwerken.
  • Stand der Technik
  • Eine mobile Kommunikationsvorrichtung, wie eine zelluläre mobile Station, kann in der Lage sein, Telefonanrufe durchzuführen und zu empfangen und/oder Daten über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk zu senden und zu empfangen. Bevor sie in der Lage ist, dies zu tun, wählt die zelluläre mobile Station eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken, die in einem gegebenen geographischen Abdeckungsbereich verfügbar sind, aus und registriert sich dort. Nach dem Registrieren beim ausgewählten Netzwerk arbeitet die mobile Station in einem Ruhemodus, in dem sie auf einem bestimmten drahtlosen Kommunikationskanal des Netzwerkes "lagert", um für ihre Anrufe oder Nachrichten zu überwachen. "Netzwerkauswahl" ist der besondere Vorgang, der von der mobilen Station ausgeführt wird, um das eine Kommunikationsnetzwerk auszuwählen, über das zu registrieren und zu arbeiten ist.
  • Betriebs- und Netzwerkauswahlschemata für zelluläre Telefonie sind in Standard-Spezifikationen dokumentiert, die das Verhalten von zellulären mobilen Stationen und zugehörigen Systemen steuern. Ein wohlbekannter zellulärer Standard ist der Standard des globalen Systems für Mobilfunkkommunikationen (Global System for Mobile Communications (GSM). GSM 03.22/European Technical Standards Institute (ETSI) TX 100 930, Technical Specification (TS) 23.122 aus dem Partnerschaftsprojekt der dritten Generation (3rd Generation Partnership Project) (3GPP) und weitere verwandte Standardspezifikationen beschreiben viele Einzelheiten von zellulärem Betrieb und Netzwerkauswahl. Diese Druckschriften beschreiben, wie sich eine mobile Station verhält, wenn sie zwischen verschiedenen Regionen und Ländern wandert, um eine Kommunikationsnetzwerkabdeckung aufrechtzuerhalten, hauptsächlich für die Zwecke der Bereitstellung von einem durchgehenden Telefondienst.
  • In einem solchen Netzwerk führt eine mobile Station eine Netzwerkauswahl aus, indem sie anfangs die Signalstärken jeder der verfügbaren Basisstationen in einem gegebenen Abdeckungsbereich bestimmt. Danach sucht sie nach diesen identifizierten Basisstationen in einer Liste bevorzugter Netzwerke, die im Speicher gespeichert ist. Die mobile Station wählt dann die Basisstation mit dem stärksten Signal aus, die in der Liste bevorzugter Netzwerke verzeichnet ist. Es kann mehrere Listen bevorzugter Netzwerke geben, die als Listen bevorzugter öffentlicher mobiler Netzwerke des Landes (preferred public land mobile network) (PPLMN) bezeichnet werden, die auf der SIM-Karte gespeichert sind. Beispielsweise können die PPLMN-Listen eine Heimat(home)-PPLMN-Liste, eine benutzerkontrollierte (user-controlled) PPLMN-Liste (U-PPLMN-Liste) oder eine betreiberkontrollierte (operator-controlled) PLMN-Liste (O-PPLMN-Liste) umfassen.
  • Das oben beschriebene Netzwerkauswahlverfahren wird üblicherweise als "automatisches" Netzwerkauswahlverfahren bezeichnet. Als Alternative zu diesem automatischen Auswahlverfahren kann ein Endbenutzer der mobilen Station mit der Möglichkeit versorgt sein, aus einer Vielzahl von verzeichneten verfügbaren Netzwerken, die auf der mobilen Vorrichtung sichtbar angezeigt werden, von Hand auszuwählen. Dieses herkömmliche Netzwerkauswahlverfahren kann als "manuelles" Netzwerkauswahlverfahren bezeichnet werden.
  • Weitere tragbare Vorrichtungen, wie persönliche digitale Assistenten (personal digital assistants) (PDAs), Laptop-Rechner und tragbare e-Mail-Vorrichtungen sind besser dafür bekannt, dass sie für die Organisation und Verwaltung von Text, Dateien, Nachrichten und/oder weiteren Daten sorgen. Mobile Datenkommunikationsdienste, wie drahtlose e-Mail- und Internetzugangsdienste werden jedoch in Verbindung mit diesen Vorrichtungen immer populärer. Mobile Vorrichtungen, die für kombinierte Fähigkeiten (zum Beispiel sowohl Sprach- als auch Datenkommunikation) sorgen, gibt es ebenfalls und werden zunehmend populär. Zusätzlich zum Arbeiten in Übereinstimmung mit GSM für Sprachfähigkeiten können diese Vorrichtungen in Übereinstimmung mit dem wohlbekannten Standard des General Packet Radio Service (GPRS) arbeiten. GPRS ist ein paketbasiertes Kommunikationsprotokoll für mobile Vorrichtungen, das gestattet, dass Daten über ein mobiles Telefonnetzwerk gesendet und empfangen werden.
  • Um völlig wie beabsichtigt zu arbeiten, müssen für diese mobilen Vorrichtungen die geeigneten Kommunikationsdienste von dem Kommunikationsnetzwerk, bei dem es registriert ist, unterstützt und verfügbar gemacht werden. Idealerweise sollten alle Kommunikationsnetzwerke auf der ganzen Welt alle verschiedenen Arten von Kommunikationsdiensten unterstützen und verfügbar machen, die eine mobile Vorrichtung in der Lage ist bereitzustellen. In der Praxis weisen jedoch einige Kommunikationsnetzwerke einen bestimmten Kommunikationsdienst (zum Beispiel einen Datenkommunikationsdienst) nicht auf oder können ihn für eine mobile Vorrichtung nicht verfügbar machen. Dieses Problem kann in einem gegebenen Abdeckungsbereich teilweise gemildert sein, da es dort verschiedene Kommunikationsnetzwerke geben kann, aus denen die mobile Vorrichtung auswählen kann.
  • Die herkömmliche Netzwerkauswahl berücksichtigt jedoch die Verfügbarkeit weiterer Dienste (zum Beispiel Datenkommunikationsdienste) in diesem Entscheidungsprozess nicht. Als Folge kann ein unzureichendes Kommunikationssystem von der mobilen Vorrichtung ausgewählt werden. Beispielsweise kann eine mobile Vorrichtung ein Kommunikationsnetzwerk auswählen, das einen annehmbaren Sprachdienst, aber keinen Datendienst bereitstellen kann, obwohl ein weiteres angemessenes und verfügbares Netzwerk sowohl den Sprach- als auch den Datendienst bereitstellen könnte. Ein solcher herkömmlicher Betrieb ist unerwünscht, insbesondere für mobile Vorrichtungen, die hauptsächlich dafür vorgesehen sind, den Endbenutzer mit einem Datenkommunikationsdienst zu versorgen (zum Beispiel tragbare e-Mail-Vorrichtungen).
  • Die Veröffentlichung WO 01/47316 A2 lehrt eine Netzwerkauswahl basierend auf Systemmerkmalen sowie Systemidentifikation, beruht aber auf einem Vorprogrammieren einer Datenbank einer mobilen Station in Übereinstimmung mit vorbestimmten Systemattributen. Über das Programmieren steuert die Systemanbieter- oder Netzwerkseite die Präferenzen der mobilen Station, die sonst unter Verwendung eines generischen Algorithmus arbeitet.
  • Folglich gibt es einen sich ergebenden Bedarf für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswählen eines Kommunikationsnetzwerkes, die die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik überwinden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt Verfahren und Vorrichtungen zum Wählen eines Kommunikationsnetzwerkes, um einen oder mehrere Kommunikationsdienste für eine mobile Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen. Die Erfindung umfasst ein Verfahren nach Anspruch 1, eine mobile Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 8 und ein Kommunikationssystem nach Anspruch 16. Ein Abtastvorgang wird von der mobilen Vorrichtung ausgeführt, um eines oder mehrere Kommunikationsnetzwerke zu identifizieren, die einen Sprachkommunikationsdienst ein einem geographischen Abdeckungsbereich unterstützen. Die mobile Vorrichtung bestimmt, welche Kommunikationsnetzwerke einen Datenkommunikationsdienst für die mobile Kommunikationsvorrichtung verfügbar machen, indem sie versucht, auf den Datenkommunikationsdienst über die Kommunikationsnetzwerke zuzugreifen. Die mobile Vorrichtung weist in einer priorisierten Liste Kommunikationsnetzwerken, die den Datenkommunikationsdienst verfügbar machen, eine Priorität gegenüber Kommunikationsnetzwerken, die es versäumen, den Datenkommunikationsdienst verfügbar zu machen, basierend auf dem Bestimmungsschritt zu. Die mobile Vorrichtung befragt diese priorisierte Liste während einer Netzwerkauswahlprozedur, um ein Kommunikationsnetzwerk aus der priorisierten Liste auszuwählen, und registriert sich bei einem solchen Kommunikationsnetzwerk für Kommunikationen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es werden nun, nur als Beispiel, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm ist, das eine globale Netzwerkverbindung darstellt,
  • 2 ein Blockdiagramm einer mobilen Kommunikationsvorrichtung ist, die eine zelluläre mobile Station ist,
  • 3 ein Blockdiagramm ist, das zwei GSM/GPRS-Netzwerke und eine mobile Station zeigt, die zwischen ihnen wandert,
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine mobile Station in einem Bereich darstellt, wo es mehrere Kommunikationsnetzwerke von verschiedenen Arten gibt,
  • 5 und 6 ein Flussdiagramm bilden, das ein Verfahren zum Erzeugen einer priorisierten Netzwerkliste gemäß der vorliegenden Anmeldung beschreibt,
  • 7 ein Flussdiagramm ist, das ein Neuabtastungsverfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung beschreibt,
  • 8 ein Flussdiagramm ist, das ein alternatives Neuabtastungsverfahren beschreibt, und
  • 9 ein Flussdiagramm ist, das ein alternatives Verfahren der Netzwerkauswahl gemäß der vorliegenden Anmeldung beschreibt.
  • Beste Art zum Ausführen der Erfindung
  • Hierin werden Verfahren und Vorrichtungen zum Ausführen einer Netzwerkauswahl durch eine mobile Kommunikationsvorrichtung beschrieben. In Situationen, in denen in einem gegebenen Abdeckungsbereich mehr als ein drahtloses Netzwerk verfügbar ist, wird ein Verfahren zum Zuweisen einer Priorität oder Auswählen eines drahtlosen Netzwerkes eingesetzt, das die "besten" Dienste für die mobile Station bereitstellt. Solche Verfahren sind bei mobilen Vorrichtungen anwendbar, die in Übereinstimmung mit irgendeinem geeigneten Kommunikationsstandard arbeiten, sind jedoch besonders anwendbar bei fortgeschrittenen GPRS-fähigen mobilen Stationen. In dieser Umgebung kann das Verfahren eine Priorität auf das Auswählen eines GPRS-fähigen Netzwerkes gegenüber einem nur GSM-fähigen Netzwerk legen.
  • Ein fortgeschrittenes Netzwerkauswahlverfahren in einer mobilen Kommunikationsvorrichtung kann einbeziehen: Bestimmen, dass sie Netzabdeckungsbereiche gewechselt hat, Identifizieren des Vorhandenseins neuer Kommunikationsnetzwerke mit geeigneter Signalstärke im neuen Abdeckungsbereich, Bestimmen, welche der neuen Netzwerke einen von der mobilen Vorrichtung verwen deten Datenkommunikationsdienst unterstützen, Vergleichen der neuen Netzwerke mit Listen von bevorzugten und verbotenen Netzwerken, und Wählen des besten Kommunikationsnetzwerkes, bei welchem zu registrieren und zu arbeiten ist. Die Auswahl kann basieren auf (a) Vergleichen der Signalstärke aller Kommunikationsnetzwerke, (b) Versuchen, die neuen Netzwerke mit einem Netzwerk auf der Bevorzugt-Liste abzugleichen, (c) Identifizieren, dass das Datennetzwerk nicht auf der Verboten-Liste ist oder dass das Kommunikationsnetzwerk auf keiner Liste ist, und (d) Bestätigen des vom Kommunikationsnetzwerk gebotenen Unterstützungsniveau.
  • Wenn die mobile Kommunikationsvorrichtung gezwungen wurde, ein Netzwerk auszuwählen, das nur begrenzte Dienste unterstützt (zum Beispiel nur einen Sprachkommunikationsdienst), können weitere Verfahren zum Wählen und Priorisieren eines Kommunikationsnetzwerkes verwendet werden. Wenn eine mobile Kommunikationsvorrichtung gegenwärtig beispielsweise ein Netzwerk nur mit Sprache nutzt, wird ein fortgeschrittenes Wiederauswahlverfahren eingesetzt, das einschließen kann (a) Sicherstellen, dass ein Wiederabtastungszeitgeber eingestellt ist, (b) wenn der Wiederabtastungszeitgeber abläuft, Ausführen einer Suche nach irgendeinem neuen Kommunikationsnetzwerk, das vorher nicht verfügbar war, (c) Bestimmen, ob das neue Netzwerk bessere Kommunikationsdienste verfügbar macht als das Netzwerk nur mit Sprache, (d) Bestätigen, dass das neue Netzwerk entweder auf der Liste bevorzugter Netzwerke ist oder auf der Liste verbotener Netzwerke ist oder auf keiner Liste ist, und (e) Wählen des neuen Netzwerkes zur Registrierung.
  • Unter Bezugnahme nun auf 1 wird ein Überblick darüber beschrieben, wie sich Netzwerke auf der ganzen Welt verbinden. GSM- und GPRS-Netzwerke sind als drahtlose Beispiel-Kommunikationsnetzwerke gezeigt. Das Sprachnetzwerk, das als GSM bekannt ist, ist die ältere Komponente und ist seit etwa 1992 verfügbar, während GPRS, eine Datenkomponente, die mit GSM kombiniert oder überlagert wurde, erst seit etwa 1999 ver fügbar ist. Diese beiden Netzwerke sind nun in der ganzen Welt üblich und weisen einige der schnellsten Entwicklungsraten jeglicher Sprach- und Datennetzwerke auf. Solche kombinierten Sprach- und Datennetzwerke umfassen auch moderne Netzwerke mit Code-Multiplex mit Mehrfachzugriff (Code Division Multiple Access) (CDMA) und Netzwerke der dritten Generation (thirdgeneration) (3G), wie verbesserte Datenraten für globale Entwicklung (Enhanced Datarates for Global Evolution) (EDGE) und universelles mobiles Telekommunikationssystem (Universal Mobile Telecommunications System) (UMTS), die gegenwärtig in der Entwicklung sind.
  • In 1 gibt es fünf Netzwerke 10, 14, 16, 22, 26 nur mit GSM und acht kombinierte GSM/GPRS-Netzwerke 2, 4, 8, 12, 18, 20, 24, 28, die in verschiedenen Teilen der Welt gezeigt sind. Zu irgendeinem Zeitpunkt könnte ein gegebenes Land eines oder mehrere GSM- und/oder GSM/GPRS-Netzwerke haben. Jeder Netzwerkbetreiber trifft finanzielle und praktische Entscheidungen darüber, wann er eine GPRS-Funktionalität kaufen und auf einem bestehenden GSM-Netzwerk implementieren sollte. Daher könnte ein Benutzer eines GSM-Telefons oder einer GPRS-fähigen mobilen Station in ein gegebenes Land einreisen und mit Netzwerken konfrontiert sein, die entweder nur GSM oder kombiniertes GSM/GPRS unterstützen.
  • Diese Netzwerke implementieren Verbindungen miteinander, um ein Roaming bzw. Wandern bzw. Weiterleiten zwischen Ländern zu unterstützen und um Rechnungsstellungs- und Roaming-Mitteilungen zwischen Netzwerken zu unterstützen. Obwohl als getrennte physikalische Netzwerke in 1 gezeigt, verbinden sich die dreizehn Netzwerke (fünf GSM und acht GSM/GPRS), um eine Gesamtheit von vier Netzwerken zu bilden – drei GSM/GPRS-Netzwerke 1, 2 und N und ein GSM-Netzwerk 1. Ein GSM-Netzwerk könnte eines oder mehrere weitere GSM-Netzwerke, eines oder mehrere GSM/GPRS-Netzwerke oder beides verbinden. Ein GSM/GPRS-Netzwerk könnte sich ebenso mit weiteren GSM/GPRS-Netzwerken, GSM-Netzwerken oder sowohl GPRS/GSM-Netzwerken als auch GSM-Netzwerken verbinden. Netzwerke in Kanada, als GSM/GPRS1 2 und GSM/GPRS2 4 verbinden sich mit GSM/GPRS1 12 bzw. GSM1 14, die in den USA gezeigt sind. GSM/GPRS2 4 verbindet sich auch mit GSM/GPRS1 8, das im England-Bereich gezeigt ist, über die Kommunikationsverbindung 6. Das Netzwerk GSM1 14 aus den USA verbindet sich auch mit GSM1 10, das in Mitteleuropa gezeigt ist. Weitere Netzwerke 16 bis 28 sind ähnlich untereinander verbunden, wie gezeigt. Diese Verbindungen bilden die Basis von Verkehrsbewegung und Roaming-Unterstützung zwischen den Netzwerken.
  • Wenn eine mobile Station in ein gegebenes Land oder einen Abdeckungsbereich eines Kommunikationsnetzwerkes eintritt, kann sie in der Lage sein, mit einem oder mehreren drahtlosen GSM- oder GSM/GPRS-Netzwerken zu kommunizieren, um Daten und Sprachsignale zu empfangen. In Englang gibt es gegenwärtig beispielsweise vier GSM- oder GSM/GPRS-Netzwerke, die aufgebaut und für mobile Stationen verfügbar sind, um sich damit zu verbinden. Normalerweise arbeiten Mobiltelefone oder mobile Stationen, die in England verkauft werden, nur mit einem Netzwerk. Mobile Stationen, die England von Frankreich her betreten, könnten jedoch zwei oder drei Netzwerke haben, um daraus auszuwählen. Die Auswahl eines bestimmten Netzwerkes wird gegenwärtig von einer mobilen Station zufällig ausgeführt, basierend auf dem stärksten empfangenen Signal zur Zeit der Ankunft im Land.
  • Wendet man sich nun 2 zu, ist ein Blockdiagramm einer zellulären mobilen Station gezeigt, die eine Art einer mobilen Kommunikationsvorrichtung ist. Die mobile Station 115 ist vorzugsweise eine drahtlose Zwei-Wege-Kommunikationsvorrichtung mit wenigstens Sprach- und Datenkommunikationsfähigkeiten. Die mobile Station 115 weist vorzugsweise die Fähigkeit auf, mit weiteren Computersystemen über das Internet zu kommunizieren. Abhängig von der genauen bereitgestellten Funktionalität kann die mobile Vorrichtung als Datenübermittlungsgerät, Zwei-Wege-Pager, drahtloses e-Mail-Gerät, Mobiltelefon mit Datenüber mittlungsfähigkeiten, drahtlose Internet-Einrichtung oder Datenkommunikationsgerät als Beispiele bezeichnet werden.
  • Wenn die mobile Station 115 für eine Zwei-Wege-Kommunikation befähigt ist, integriert sie ein Kommunikationsuntersystem 211, das sowohl einen Empfänger 212 als auch einen Sender 214 sowie zugehörige Komponenten, wie eines oder mehrere, vorzugsweise eingebettete oder interne, Antennenelemente 216 und 218, lokale Oszillatoren (local oscillators) (LOs) 213 und ein Verarbeitungsmodul, wie einen Digitalsignalprozessor (digital signal processor) (DSP) 220, umfasst. Wie für Fachleute auf dem Gebiet der Kommunikationen offensichtlich ist, hängt die besondere Gestaltung des Kommunikationsuntersystems 211 vom Kommunikationsnetzwerk ab, in dem die Vorrichtung arbeiten soll. Beispielsweise kann die mobile Station 115 ein Kommunikationsuntersystem 211 umfassen, das dafür ausgelegt ist, im mobilen Kommunikationssystem MobitexTM, mobilen Kommunikationssystem DataTACTM oder einem GPRS-Netzwerk zu arbeiten.
  • Netzwerkzugangsanforderungen variieren ebenfalls abhängig von der Art des Netzwerkes 219. Beispielsweise wird in den Netzwerken Mobitex und DataTAC die mobile Station 115 auf dem Netzwerk unter Verwendung einer eindeutigen Identifikationsnummer registriert, die zu jeder mobilen Station gehört. Bei GPRS-Netzwerken ist jedoch der Netzwerkzugriff mit einem Teilnehmer oder Benutzer der mobilen Station 115 verbunden. Eine mobile GPRS-Station erfordert daher ein Teilnehmeridentitätsmodul(subscriber identity module)(SIM)-Karte, um auf einem GPRS-Netzwerk zu arbeiten. Ohne gültige SIM-Karte ist eine mobile GPRS-Station nicht voll funktionsfähig. Lokale oder Nicht-Netzwerk-Kommunikationsfunktionen sowie (gegebenenfalls) gesetzlich erforderliche Funktionen, wie der Notruf "911", können verfügbar sein, aber die mobile Station 115 ist nicht in der Lage, irgendwelche weitere Funktionen auszuführen, die Kommunikationen über das Netzwerk 219 einschließen. Die SIM-Schnittstelle 244 ist normalerweise ähnlich einem Kartenschlitz, in den eine SIM-Karte eingesetzt und entfernt werden kann. Die SIM-Karte kann etwa 64k Speicher aufweisen und viele Schlüsselkonfigurations-, Identifikations- und teilnehmerbezogene Informationen 250 fassen. Die O-PPLMN, U-PPLMN und verbotene PLMN (FPLMN) werden anfangs von der SIM-Karte 250 empfangen. Nachfolgende Bezugnahme auf PPLMN gilt allgemein für sowohl die O-PPLMN als auch U-PPLMN.
  • Wenn erforderliche Netzwerkregistrierungs- oder -aktivierungsprozeduren abgeschlossen sind, kann die mobile Station 115 über das Netzwerk 219 Kommunikationssignale senden und empfangen. Von der Antenne 216 über das Kommunikationsnetzwerk 219 empfangene Signale werden dem Empfänger 212 eingegeben, der solche gewöhnlichen Empfängerfunktionen ausführen kann, wie eine Signalverstärkung, eine Frequenz-Abwärtswandlung, eine Filterung, eine Kanalauswahl und dergleichen, und in dem in 2 gezeigten Beispielsystem eine Analog/Digital(A/D)-Wandlung. Eine A/D-Wandlung eines empfangenen Signals gestattet, dass komplexere Kommunikationsfunktionen, wie eine Demodulation und ein Decodieren, im DSP 220 ausgeführt werden. In ähnlicher Weise werden zu übertragende Signale verarbeitet, einschließlich beispielsweise einer Modulation und einer Codierung durch den DSP 220, und in den Sender 214 zu einer Digital/Analog-Wandlung, einer Frequenz-Aufwärtswandlung, einer Filterung, einer Verstärkung eingegeben und einer Übertragung über das Kommunikationsnetzwerk 219 mittels Antenne 218. Der DSP 220 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale, sondern sorgt auch für eine Empfänger- und Sendersteuerung. Beispielsweise können die auf Kommunikationssignale im Empfänger 212 und Sender 214 angewandten Verstärkungen über automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen, die im DSP 220 implementiert sind, adaptiv gesteuert werden.
  • Die mobile Station 115 umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor 238, der den Gesamtbetrieb der Vorrichtung steuert. Kommunikationsfunktionen einschließlich wenigstens Daten- und Sprachkommunikationen werden über das Kommunikationsuntersystem 211 ausgeführt. Der Mikroprozessor 238 interagiert auch mit weiteren Vorrichtungsuntersystemen, wie einer Anzeige 222, einem Flash-Speicher 224, einem Direktzugriffsspeicher (random access memory) (RAM) 226, zusätzlichen Eingabe/Ausgabe(input/output(I/O)-Untersystemen 228, einem seriellem Anschluss 230, einer Tastatur 232, einem Lautsprecher 234, einem Mikrofon 236, einem kurzreichweitigen Kommunikationsuntersystem 240 und irgendwelchen weiteren Vorrichtungsuntersystemen, die allgemein mit 242 bezeichnet sind.
  • Einige der in 2 gezeigten Untersysteme führen mit der Kommunikation verbundene Funktionen aus, während weitere Untersysteme "residente" oder Funktionen auf der Vorrichtung bereitstellen können. Insbesondere können einige Untersysteme, wie beispielsweise die Tastatur 232 und die Anzeige 222, sowohl für mit der Kommunikation zusammenhängende Funktionen, wie Eingeben einer Textnachricht zur Übertragung über ein Kommunikationsnetzwerk, als auch vorrichtungsresidente Funktionen, wie einen Rechner oder eine Aufgabenliste, verwendet werden.
  • Vom Mikroprozessor 238 verwendete Betriebssystemsoftware ist vorzugsweise in einem Permanentspeicher gespeichert, wie einem Flash-Speicher 224, der stattdessen ein Festwertspeicher (read-only memory) (ROM) oder ein ähnliches Speicherelement (nicht gezeigt) sein kann. Fachleute auf dem Gebiet werden einsehen, dass das Betriebssystem, spezielle Vorrichtungsanwendungen oder Teile davon vorübergehend in einen flüchtigen Speicher, wie RAM 226, geladen werden können. Empfangene Kommunikationssignale können ebenfalls in RAM 226 gespeichert werden.
  • Der Mikroprozessor 238 ermöglicht zusätzlich zu seinen Betriebssystemfunktionen vorzugsweise die Ausführung von Softwareanwendungen auf der mobilen Station. Ein vorherbestimmter Satz von Anwendungen, die grundlegende Operationen steuern, einschließlich wenigstens Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen beispielsweise, werden normalerweise während der Herstellung auf der mobilen Station 115 installiert. Eine bevorzugte Softwareanwendung kann eine persönliche Informationsverwaltungs(personal information manager)(PIM)-Anwendung sein, die die Fähigkeit besitzt, Datenelemente, die mit dem Benutzer der mobilen Station zusammenhängen, wie e-Mail, Kalenderereignisse, Sprachmails, Termine und Aufgabenelemente, aber nicht darauf beschränkt, zu organisieren und zu verwalten. Natürlich wären eine oder mehrere Speicher auf der mobilen Station verfügbar, um die Speicherung von PIM-Datenelementen zu ermöglichen. Eine solche PIM-Anwendung besäße vorzugsweise die Fähigkeit, Datenelemente über das drahtlose Netzwerk 219 zu senden und zu empfangen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die PIM-Datenelemente über das drahtlose Netzwerk 219 nahtlos mit den entsprechenden Datenelementen des Benutzers der mobilen Station integriert, synchronisiert und aktualisiert, die in einem Host-Computersystem gespeichert oder mit ihm verbunden sind. Weitere Anwendungen können ebenfalls über das Netzwerk 219, ein zusätzliches I/O-Untersystem 228, den seriellen Anschluss 230, das kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem 240 oder irgendein weiteres geeignetes Untersystem 242 auf die mobile Station 115 geladen werden und vom Benutzer im RAM 226 oder vorzugsweise einem nicht-flüchtigen Speicher (nicht gezeigt) zur Ausführung durch den Mikroprozessor 238 installiert werden. Eine solche Flexibilität bei der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität der Vorrichtung und kann verbesserte Funktionen auf der Vorrichtung, mit der Kommunikation zusammenhängende Funktionen oder beides bereitstellen. Beispielsweise können Anwendungen für eine sichere Kommunikation ermöglichen, dass elektronische Handelsfunktionen und weitere solche Finanztransaktionen unter Verwendung der mobilen Station 115 ausgeführt werden.
  • In einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie das Herunterladen einer Textnachricht oder einer Web-Seite, vom Kommunikationsuntersystem 211 verarbeitet und in den Mikroprozessor 238 eingegeben, der vorzugsweise das empfangene Signal für eine Ausgabe an die Anzeige 222 oder alter nativ eine zusätzliche I/O-Einrichtung 228 weiter verarbeitet. Ein Benutzer der mobilen Station 115 kann auch Datenelemente, wie beispielsweise e-Mail-Nachrichten, unter Verwendung der Tastatur 232, die vorzugsweise eine vollständige alphanumerische Tastatur oder eine telefonartige Tastatur ist, in Verbindung mit der Anzeige 222 oder möglicherweise einer zusätzlichen I/O-Einrichtung 228 verfassen. Solche verfassten Elemente können dann über ein Kommunikationsnetzwerk über das Kommunikationsuntersystem 211 übertragen und in Abschnitten 251 des Flash-Speichers 224 gespeichert werden.
  • Für Sprachkommunikationen ist der Gesamtbetrieb der mobilen Station 115 ähnlich, außer dass empfangene Signale vorzugsweise an einen Lautsprecher 234 ausgegeben würden und Signale zur Übertragung von einem Mikrofon 236 erzeugt würden. Alternative Sprach- oder Audio-I/O-Untersysteme, wie ein Aufzeichnungsuntersystem für Sprachnachrichten, können ebenfalls auf der mobilen Station 115 implementiert sein. Obwohl eine Sprach- oder Audiosignalausgabe vorzugsweise hauptsächlich über den Lautsprecher 234 ausgeführt wird, kann die Anzeige 222 ebenfalls verwendet werden, um beispielsweise eine Angabe der Identität einer anrufenden Partei, die Dauer eines Sprachanrufs oder weitere mit einem Sprachanruf verbundene Information bereitzustellen.
  • Der serielle Anschluss 230 in 2, in 1 als 115 gezeigt, wäre normalerweise in einer mobilen Station vom Typ eines persönlichen digitalen Assistenten (PDA) implementiert, für welchen eine Synchronisation mit einem Tischrechner (nicht gezeigt) des Benutzers wünschenswert sein kann, ist aber eine optionale Vorrichtungskomponente. Ein solcher Anschluss 230 würde es einem Benutzer ermöglichen, über ein externes Gerät oder Softwareanwendung Präferenzen festzusetzen, und würde die Fähigkeiten der mobilen Station 115 erweitern, indem für Informations- und Software-Downloads auf die mobile Station 115 anders als über ein drahtloses Kommunikationssystem gesorgt würde. Der alternative Download-Weg kann beispielsweise ver wendet werden, um über eine direkte und somit zuverlässige und vertrauenswürdige Verbindung einen Verschlüsselungsschlüssel auf die Vorrichtung zu laden, um dadurch eine sichere Vorrichtungskommunikation zu ermöglichen.
  • Ein kurzreichweitiges Kommunikationsuntersystem 240 ist eine weitere optionale Komponente, die für eine Kommunikation zwischen der mobilen Station 115 und verschiedenen Systemen oder Einrichtungen sorgen kann, die nicht notwendigerweise ähnliche Einrichtungen zu sein brauchen. Beispielsweise kann das Untersystem 240 eine Infraroteinrichtung und zugehörige Schaltungen und Komponenten oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul umfassen, um für eine Kommunikation mit ähnlich befähigten Systemen und Einrichtungen zu sorgen.
  • 3 ist ein Blockdiagramm ist, das zwei GSM/GPRS-Netzwerke und eine mobile Station zeigt, die zwischen ihnen wandert. 3 stellt eine mobile Station 115 dar, die zwischen zwei GSM/GPRS-Netzwerken 120 und 125 wandert. Diese Art von Roaming-Anordnung ist ähnlich dazu, wie ein Netzwerk nur mit GSM ein Roaming handhaben könnte, aber mit kleineren Unterschieden. In einem kombinierten GSM/GPRS-Netzwerk wird eine mobile Station, die nur Sprache, nur Daten oder eine Kombination von Sprache und Daten unterstützt, hinsichtlich dem Roaming zwischen Netzwerken ähnlich behandelt. Eine mobile Station, die in einen gegebenen Bereich oder ein Land eintritt, kann die GSM- und GSM/GPRS-Netzwerke über spezielle RF-Funkkanalinteraktionen erfassen. Die Darstellung von 3 stellt eine schnelle Referenzzusammenfassung bereit, um zu beschreiben, wie der Prozess arbeitet. Roaming-Beziehungen zwischen Betreibern werden hauptsächlich für Rechnungsstellungsfragen aufgebaut. Es können spezielle Abmachungen für Tarife zwischen Betreibern (inter operator tariff) (IoT) zwischen Betreibern für GSM-Verkehr allein oder GSM- und GPRS-Verkehr getroffen sein. Es sind diese Beziehungen, die in den PPLMN- und FPLMN-Listen in den SIM-Karten von mobilen Stationen reflektiert sind.
  • Das GSM/GPRS-Netzwerk 1 ist das Heimat-Netzwerk 120 für den Benutzer de mobilen Station 115. Das Heimat-Netzwerk für den Benutzer ist als öffentliches landgestütztes Heimat-Mobilfunknetz (home public land mobile network) (HPLMN) bezeichnet und mobile Stationen, die in jenem Netzwerk registriert sind, werden in einem Heimat-Register (home location register) (HLR) 150 gehalten. Das HLR 150 wird verwendet, um Teilnehmer auf dem Heimat-Netzwerk zu überprüfen und Heimat-Teilnehmer auf anderen Netzwerken zu bestätigen. Jedes drahtlose Netzwerk unterstützt einen Bereich von Diensten, in welchem jeder der Dienstzugangspunkte dazu neigt, eine feste Verbindung, nicht eine funkbasierte Verbindung zu sein. Feste Verbindungen gestatten im Allgemeinen ein größeres Datendurchsatzvolumen für eine große Anzahl von Dienstabonnenten, die von einem einzigen Zugangspunktnamen (Access Point Name) (APN) unterstützt werden. In 3 wird ein solcher Dienst mit Heimat-Diensteanbieter 100 bezeichnet, da er der primäre Kommunikationsdienst für eine gegebene Gruppe von mobilen Stationen 115 sein könnte. Einige mobile Stationen 115 könnten einen einzigen Heimat-Diensteanbieter 100 haben oder sie könnten mehrere Dienste 105, 110 haben, auf die sie zugreifen.
  • Die Hauptkomponenten im GSM/GPRS-Netzwerk 125 umfassen die Basisstation 145, den bedienenden GPRS-Unterstützungsknoten (serving GRPS support node) (SGSN) 130, den Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) 140, den Grenz-GGSN-Knoten (Border-GGSN node) 135, das HLR (Heimat-Register) 150 und das VLR (visitor location register) (Besucherregister) 155.
  • Wenn sich eine mobile Station 115 in einem Abdeckungsbereich des Heimat-Netzwerkes 120 befindet, kommuniziert sie herkömmlicherweise über die Basisstation 145 zurück über das Netzwerk 120 zum Heimat-Diensteanbieter 100. Wenn die mobile Station 115 nach einer Abdeckung sucht, insbesondere wenn mehrere Netzwerke verfügbar sein könnten, überprüft sie normalerweise zuerst auf das HPLMN. Wenn der Benutzer zu einem anderen Land oder Bereich wandert, wo das Heimat-Netzwerk 120 nicht mehr verfügbar ist, tastet die mobile Station 115 über empfangene, normalerweise Funkfrequenz (radio frequency) (RF)-, Signalstärken nach allen verfügbaren Basisstationen 145 ab. Für einen Fachmann auf dem Gebiet ist es selbstverständlich, dass das Auswählen einer RF-Signalstärke, die 'stark genug' ist, für einen weiten Bereich von Einstellungen und Interpretationen offen ist. Als Beispiel spezifizieren die GSM-Standards, dass eine Signalstärke von –85 dBm oder mehr als geeignetes Niveau für ein Signal, das 'stark genug' ist, betrachtet werden sollte. Dieses genaue Signalniveau ist für die hier beschriebenen Systeme und Verfahren jedoch nicht wesentlich, und weitere Werte können nützlich sein, abhängig vom bestimmten Netzwerk, der mobilen Station oder der Art des Netzwerkes oder der mobilen Station.
  • Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass solche Abtatsvorgänge vordefinierte Muster aufweisen. In einem GSM- oder GPRS-Netzwerk beispielsweise sind Abtastvorgänge in den Standards definiert, die mobile GSM-Stationen regeln. Es gibt in den Standards etwas Flexibilität, die es einem Benutzer gestattet, etwas bei der Auswahl eines Netzwerkes mitzuwirken, das außerhalb des HPLMN zu verwenden ist. Jedes Netzwerk ist als ein PLMN definiert und die Beziehung zwischen PLMNs kann in Tabellen in der mobilen Station 115 definiert sein. Wenn die mobile Station 115 die Basisstationen 145 und somit die Netzwerke in ihrem Bereich identifiziert hat, wendet sie sich der PPLMN-Liste zu, um zu sehen, ob eines der Netzwerke zu einem Netzwerk in der PPLMN-Liste passt.
  • Bei herkömmlichen mobilen GPRS-Stationen gibt es zwei Arten von PPLMN-Listen in der mobilen Station 115, nämlich eine O-PPLMN- und eine U-PPLMN, wie in 2 gezeigt. Die benutzerdefinierten Liste ist ein relativ neues Konzept und ist gegenwärtig in begrenztem Einsatz. Ebenso hat die mobile Station 115 eine Liste verbotene (Forbidden) PLMN (FLMN), die sie verwendet, um bestimmte Netzwerkverbindungen auszuschließen. Es gibt auch eine Wahrscheinlichkeit, dass ein während eines Abtastvorganges aufgefundenes Netzwerk nicht in eine dieser Listen fällt. In diesem Fall kann das Netzwerk vorzugsweise immer noch in Antwort auf eine Bestätigung darüber, welches Netzwerk verwendet werden sollte, durch einen Benutzer der mobilen Station, beispielsweise über ein Dialogfeld, verwendet werden.
  • GPRS-Netzwerke sind normalerweise über einen GPRS-Routingaustausch (routing exchange) (GRX) 60 und einen Grenz-GGSN 135 verbunden. Das mit diesem Austausch verbundene Signalisieren wird hier in dem Maße beschrieben, in dem es notwendig ist, um Aspekte der Erfindung darzustellen. Weitere Einzelheiten des GRX 160 können für Fachleute auf dem Gebiet deutlich werden und sind auch in den GSM-Spezifikationen zu finden, die sich mit der Unterstützung für ein Roaming bei GPRS befassen (GSM-Spezifikation 23.122).
  • Wenn die mobile Station 115 eine anhaltende Situation außerhalb einer Abdeckung erfährt, beginnt sie nach RF-Signalen von Basisstationen 145 zu suchen. Wenn ein Signal erfasst wird, informieren Funkprotokolle die mobile Station 115, welches Netzwerk erreicht wurde und über die Fähigkeiten dieses Netzwerkes. Jedes Netzwerk weist eine Signatur auf und eine GPRS-fähige Basisstation hat ein ausgedehntes Handshaking-Protokoll über das GSM-Protokoll hinaus, um seine Daten-Fähigkeiten zu identifizieren. In einem GSM/GPRS-Netzwerk gibt es einen mobilen Ländercode (mobile country code) (MCC) und einen mobilen Netzwerkcode (mobile network code) (MNC), der einen zugewiesenen Netzwerkwert und eine Zugangstechnologienummer enthält. Die Zugangstechnologienummer gibt den Funkfrequenzbereich des Netzwerkes an, d. h. 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz usw.
  • Wenn die mobile Station 115 ein Netzwerk auswählt, führt sie ein "Anhängen" an das Netzwerk aus und stellt ihren Identifikationscode bereit. Für GSM/GPRS könnte dieser Code sowohl die internationale Mobilfunk-Teilnehmerkennung (International Mobile Subscriber Identity) (IMSI) oder vorübergehende Mobilfunk-Teilnehmerkennung (Temporary Mobile Subscriber Identity) (IMSI), die ein Kommunikationsnetzwerkkonto oder -abonnement identifizieren, und eine ISDN/PSTN-Nummer MSISDN der mobilen Station umfassen, die den Benutzer oder Abonnenten der mobilen Station identifiziert. Wenn die mobile Station 115 versucht, sich an ein anderes Netzwerk als ihr Heimat-Netzwerk 120, wie Netzwerk 125, anzuhängen, dann verwendet das andere Netzwerk 125 das GRX-Netzwerk 160, um das Abonnement beim Heimat-Netzwerk 120 zu überprüfen. Dies bewirkt, dass das Heimatnetzwerk 120 auf das HLR 150 Bezug nimmt, um zu ermitteln, ob das Abonnement gültig ist. Wenn dies verifiziert ist, wird die mobile Station 115 in eine VLR-Tabelle 155 des Besuchsnetzwerkes 125 gesetzt. Für Fachleute auf dem Gebiet: Die Prozedur ist ähnlich einem Netzwerk mit ausschließlich GSM, außer dass die Verbindung zwischen dem Heimat- und dem Besuchsnetzwerk über eine Komponente Gateway-Mobilvermittlungsstelle (Gateway Mobile Switching Center) (MSC) wäre.
  • Nach dem Anhängen an das Netzwerk 125 versucht die mobile Station 115, einen Paketdatenprotokoll(Packet Data Protocol)(PDP)-Kontext zum Heimat-Diensteanbieter 100 über den lokalen SGSN 130 im GSM/GPRS-Netzwerk in Land 2 125 zu öffnen. Der PDP-Kontext zielt auf einen APN und Heimat-Dienst 100. Der PDP-Kontext weist eine IP-Adresse für die mobile Station 115 zu, so dass IP-Pakete in jede Richtung übertragen werden können. Der SGSN 130 erfasst die mobile Station 115 als besuchende mobile Station 115 und leitet die Anfrage über den Grenz-GGSN 135 und weiter zur richtigen GRX-Verbindung im GRX-Netzwerk 160 zu einem entsprechenden GGSN 135 im Heimat-Netzwerk 120. Wie oben erwähnt wird diese Ermittlung durch die Identifikationsinformationen vorgenommen, die von der mobilen Station 115 während des Anhängevorganges bereitgestellt werden.
  • Jede Schnittstelle im GSM/GPRS-Netzwerk ist gekennzeichnet, um zu identifizieren, welches Protokoll verwendet wird. Zwischen allen Basisstationen 145 und SGSN 130 gibt es die Gb-Schnittstelle. Zwischen SGSN 130 und GGSN 140 gibt es die Gn-Schnittstelle, die auch zwischen SGSN 130 und Grenz-GGSN 145 verwendet wird. Zwischen GGSN 140 und allen Diensteanbietern wird die Gi-Schnittstelle verwendet und zwischen Grenz-Gateways 135 und dem GRX-Netzwerk 160 wird die Gp-Schnittstelle verwendet. Vom GRX-Netzwerk 160 aus können alle weiteren fremden Netzwerkbetreiber(foreign network operators)(FNO)-Systeme 165 erreicht werden, angenommen sie haben gewöhnliche verbundene GRX-Netzwerke.
  • GSM-Netzwerkstandards spezifizieren bestimmte Schritte, die die mobile Station 115 ausführen muss, um eine Basisstation 145 im GSM/GPRS-Netzwerk in Land 2 125 auszuwählen. Zuerst muss die mobile Station 115 einen bestimmten Mindestpegel der Signalstärke mit der Basisstation erreichen. Wenn die Signalstärke festgelegt ist und die zu jeder Basisstation gehörigen Netzwerke, die das Kriterium der Mindestsignalstärke erfüllen, identifiziert sind, verwendet die mobile Station 115 ihre PPLMN- und FPLMN-Listen auf dem SIM, um zu bestimmen, was sie als die "beste" Netzwerkwahl betrachtet. Die mobile Station 115 prüft die PPLMN-Liste, um zu sehen, ob eines der neu aufgefundenen Netzwerke zu einem Netzwerk auf der PPLMN-Liste passt. Ebenso prüft die mobile Station 115 die FPLMN-Liste, um zu bestimmen, welche Netzwerke verboten sind. Wenn irgendwelche der neu aufgefundenen Netzwerke in der FPLMN auftreten, dann werden jene Netzwerke aus jeglichen weiteren Verbindungsvorgängen ausgeschlossen. Wenn es keine Übereinstimmungen mit der PPLMN-Liste gibt, kann die mobile Station 115 versuchen, eines der kürzlich aufgefundenen Netzwerke basierend auf der Signalstärke auszuwählen.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine mobile Station in einem Bereich darstellt, wo es mehrere Netzwerke von verschiedenen Arten gibt. In 4 ist die mobile Station 115 in einem Bereich mit vier Netzwerken 210, 215, 220, 225 gezeigt, die jeweils eine Basisstation 212, 214, 216, 218 aufweisen. Zu Er läuterungszwecken wird angenommen, dass jede Basisstation 212, 214, 216, 218 eine ähnliche RF-Stärke vom Blickpunkt der mobilen Station 115 aus aufweist und dass die mobile Station 115 vom lokalen Netzwerk 1 210, lokalen Netzwerk 2 215, lokalen Netzwerk 3 220 und lokalen Netzwerk 4 225 Signale empfängt, die "stark genug" sind. Zwei der Netzwerke 210 und 215 sind GPRS-fähig und zwei der Netzwerke 220 und 225 sind Netzwerke nur mit GSM, die nicht GPRS-fähig sind.
  • Damit die mobile Station 115 ihre Fähigkeiten als multifunktionale mobile Station (zum Beispiel zu Daten- und Sprachkommunikationsdiensten fähig) maximiert, sollte sie gemäß der vorliegenden Anmeldung eines der GPRS-Netzwerke 210 und 215 auswählen. Beim herkömmlichen GSM-Betrieb würde die mobile Station 115 alle Netzwerke vergleichen, von welchen empfangene Signale oberhalb irgendeines mindestens erforderlichen Signalstärkepegels liegen, und sie mit dem obersten in der PPLMN gefundenen Netzwerk messen. Da die PPLMN in Prioritätsreihenfolge ist, muss eine mobile GSM-Station per Definition der Reihenfolge dieser Liste folgen. Wenn beispielsweise in 4 das lokale Netzwerk 4 225 das höchste in der PPLMN-Liste aufgeführte Netzwerk ist, dann muss die mobile Station 115 auf diesem Netzwerk lagern. Dieser Vorgang ignoriert jedoch die Tatsache, dass die mobile Station 115 auch datenfähig sein kannte. Die Wahl des lokalen Netzwerkes 4 225, welches Datenkommunikationen nicht unterstützt, ist daher vielleicht nicht immer für die mobile Station 115 optimal.
  • Um die Fähigkeiten der mobilen Station 115 zu verbessern, zieht die Suche nach einem besseren Netzwerk vorzugsweise weitere Faktoren in Betracht. Da die mobile Station 115 nicht wirksam kommunizieren kann, wenn die Signalstärke unterhalb eines gewissen Pegels liegt, werden nur Netzwerk-Basisstationen mit Signalen, die 'stark genug' sind, aufgefunden, im Wesentlichen wie oben beschrieben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden dann datenfähige Netzwerke, wie GPRS-Netzwerke, identifiziert. Die mobile Station 115 kann dann bestimmen, welches der identifizierten datenfähigen Netzwerke auf einer Liste bevorzugter Netzwerke, die bei mobilen GSM/GPRS-Stationen die PPLMN-Liste wäre, zuerst aufgeführt ist. Die mobile Station 115 prüft dann, um sicherzustellen, dass eine Verbindung, wie ein GRX-Netzwerk für ein GPRS-Netzwerk, zum Heimat-Netzwerk von diesem datenfähigen Netzwerk mit höchster Priorität auf der bevorzugten Liste aus verfügbar ist. Wenn keine Verbindung zum Heimat-Netzwerk vom datenfähigen Netzwerk mit höchster Priorität aus verfügbar ist, dann versucht die mobile Station 115 weiter die identifizierten datenfähigen Netzwerke, die auch in der bevorzugten Liste sind, bis eine Verbindung zurück zum Heimat-Netzwerk gefunden wird.
  • Wenn keine Verbindungen gefunden werden können, die mit dem Heimat-Netzwerk verbinden, dann kann die mobile Station 115 zur herkömmlichen Netzwerkauswahl eines nicht datenfähigen Netzwerkes, wie eines GSM-Netzwerkes, wie oben beschrieben, zurückkehren. Alternativ kann das Netzwerkauswahlverfahren nach dem Abtasten aller datenfähigen Netzwerke auf Verbindungen zum Heimat-Netzwerk aufhören. Dies kann besonders wünschenswert sein, wenn die datenfähigen Netzwerke verglichen mit einem nicht datenfähigen Netzwerk mehr Fähigkeiten besitzen. Unter manchen Umständen können sie, sogar wenn ein Benutzer ihr Heimat-Netzwerk nicht erreichen kann, fähig sein, die mobile Station auf dem neuen Netzwerk besser zu nutzen, beispielsweise um auf das Internet insgesamt zuzugreifen.
  • Wieder unter Bezugnahme auf 4 hat die mobile Station 115 normalerweise Zugriff auf eine Liste bevorzugter Netzwerke in Form einer PPLMN, die auf einer SIM-Karte gespeichert ist. Datenfähige Netzwerke umfassen die lokalen GSM/GPRS-Netzwerke 1 und 2, 210 und 215, während die lokalen GSM-Netzwerke 3 und 4, 220 und 225, Beispiele nicht datenfähiger Netzwerke darstellen.
  • Wenn die mobile Station 15 das oben kurz beschriebene Netzwerkauswahlverfahren ausführt und angenommen wird, dass die PPLMN-Liste der Reihenfolge der in 4 gezeigten Netzwerke folgt, ist das erste Netzwerk, das versucht werden sollte, das lokale Netzwerk 1 210. Da jedoch das lokale Netzwerk 1 210 keine GRX-Verbindung zurück zum Heimat-PLMN 205 hat, wird als nächstes das lokale Netzwerk 2 215 versucht. Da dieses Netzwerk eine Gp-Verbindung 240 zurück zum Heimat-PLMN 205 und Heimat-Diensteanbieter 200 hat, wird es von der mobilen Station 115 ausgewählt. Wenn das lokale Netzwerk 2 215, das letzte verfügbare datenfähige Netzwerk, keine Verbindung zurück zum Heimat-PLMN 205 hätte, würde das erste GSM-Netzwerk versucht. Das erste versuchte GSM-Netzwerk wäre das lokale Netzwerk 3 220 und die Verbindung 230 würde verwendet, um mit dem HLR in jenem Heimat-PLMN 205 zu kommunizieren, um die Kontoinformationen des Benutzers zu verifizieren. Wenn dies versagt, würde das lokale Netzwerk 4 225 über die Verbindung 235 versucht.
  • In einer weiteren Ausführungsform von 4 sind die neuen Netzwerke 210, 215, 220, 225 nicht in der O-PPLMN-Liste auf der mobilen Station 115 enthalten. Diese Situation ist schwieriger, da die U-PPLMN-Liste wirksam wird, wenn sie in einem Speicher, wie dem Flash-Speicher 224 oder dem RAM 226 (2) existiert.
  • Ein üblicher Weg, eine U-PPLMN-Liste aufzubauen, ist über vorherige Benutzer- oder "manuelle" Netzwerkauswahlen. Wie im obigen Beispiel von 4 wird angenommen, dass die mobile Station 115 in ein Land oder einen Bereich eingetreten ist, wo sie Signale ähnlicher Stärken von den vier Netzwerken 210, 215, 220 und 225 empfängt. Es wird jedoch weiter angenommen, dass diese Netzwerke nicht auf der O-PPLMN-Liste oder der F-PLMN-Liste gefunden werden, so dass die mobile Station 115 sie als verwendbar betrachten kann. In dieser Situation kann, wenn diese Netzwerke identifiziert sind, der Benutzer aufgefordert werden zu wählen, welches Netzwerk sie versuchen möchten. In den GSM-Spezifikationen wird dies als manuelle Netzwerkauswahl bezeichnet. Nachdem der Benutzer ein Netzwerk aus gewählt hat, wird es auf eine Verbindungsmöglichkeit zurück zum Heimat-Netzwerk 205 geprüft und, falls erfolgreich, wird es der U-PPLMN hinzugefügt.
  • Die Benutzerschnittstelle (user interface) (UI) zu diesen manuellen Netzwerkauswahlen könnte ein Standarddialogfeld, eine Auswahlliste, ein Scrollmenü oder irgendwelche anderen verfügbaren UI-Auswahlmodelle sein. Für Fachleute auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass die UI auch die Netzwerkfähigkeiten einschließen könnte, indem sie die Fähigkeit angebende Zeichenfolge, wie "GPRS" oder "GSM" neben jedem der Netzwerkmöglichkeiten für den Benutzer zeigt. In einer weiteren Ausführungsform könnte dem Benutzer ein Dialogfeld mit dem Titel "GPRS Netzwerkauswahlen", gefolgt von "GSM-Netzwerkauswahlen" gezeigt werden, wenn alle GPRS-Netzwerke scheiterten, das Heimat-PLMN zu erreichen.
  • Eine Netzwerkauswahl in dieser Situation könnte stattdessen automatisch sein, was keinen Benutzereingriff erfordert. In einem solchen Verfahren identifiziert die mobile Station 115 vorzugsweise die Netzwerke, die GSM unterstützen, und jene, die GSM/GPRS unterstützen, und trennt die beiden Arten von Netzwerken. Die Netzwerke nur mit GSM werden auf eine Liste abgeratener PLMN (DPLMN) gesetzt und werden nur versucht, nachdem alle GSM/GPRS-Netzwerke versucht wurden und scheiterten. Das einzige bisher genannte Scheitern war um die Unfähigkeit herum, das Heimat-PLMN 205 zu erreichen. Weitere Misserfolge könnten umfassen: (1) PLMN nicht gestattet, (2) Roaming in diesem lokalen Bereich nicht gestattet, (3) GPRS nicht gestattet oder (4) Zurückweisung des Heimat-Netzwerkes. Diese Fehler und weitere könnten bewirken, dass das Netzwerk auf die FPLMN gesetzt wird, da die Netzwerkverbindung für die mobile Station 115 nicht zu arbeiten scheint.
  • Manuell oder automatisch ausgewählte Netzwerke werden vorzugsweise der U-PLMN-Liste hinzugefügt, die in einem beschreibbaren Datenspeicher, wie Flash-Speicher 224 oder RAM 226 (2), in der mobilen Station 115 gespeichert sein kann. Die U-PPLMN-Liste kann dann während nachfolgender Netzwerkauswahlvorgänge befragt werden. Normalerweise überprüft die mobile Station 115 zuerst die O-PPLMN-Liste auf neue Netzwerke, die während eines Netzwerkauswahlvorganges erfasst wurden, bevor sie die U-PPLMN-Liste befragt. Es kann auch möglich sein, die mobile Station zu konfigurierten, die U-PPLMN-Liste vor der O-PPLMN-Liste zu überprüfen, abhängig beispielsweise von Einschränkungen, die vom Heimat-Netzwerkbetreiber, einem Heimat-Diensteanbieter oder einem Besitzer der mobilen Station gesteuert werden.
  • Neuabtastung. Gemäß gegenwärtiger GSM-Spezifikationen hat eine mobile Station nur die begrenzte Fähigkeit, nach einem Netzwerk neu abzutasten, das auf der U-PPLMN-Liste oder der O-PPLMN-Liste eine höhere Priorität hat. Wenn ein GSM-Dienst nur mit Sprache oder ein anderweitig eingeschränkter Dienst für eine mobile Station aufgebaut wurde, kann es jedoch wünschenswert sein, dass die mobile Station periodisch auf neue Netzwerke, wie ein GSM/GPRS-Netzwerk, überprüft. Dies kann durchgeführt werden, selbst wenn das Netzwerk auf den O-PPLMN- und U-PPLMN-Listen eine niedrigere Priorität hat. Diese Situation kann auch für andere Arten von mobilen Stationen und Netzwerken auftreten, bei denen eine mobile Station zu Kommunikationen über verschiedene Arten von Netzwerken in der Lage ist, die verschiedene Funktionen oder Dienste für die mobile Station unterstützen.
  • In 4 tritt die mobile Station 115 in einen neuen Bereich oder Land ein und findet eine Abdeckung (d. h. ein Signal das 'stark genug' ist) nur bei einer Basisstation mit nur GSM auf dem lokalen Netzwerk 4 225. Wenn die mobile Station 115 jedoch im selben Land reist, kann sie in die Abdeckung einer anderen GSM/GPRS-Basisstation im lokalen Netzwerk 1 210 kommen. Bei GSM-Standards könnte die mobile Station 115 nur auf dem Netzwerk 210 lagern, wenn es in der PPLMN-Liste eine höhere Priorität hätte. Gemäß der vorliegenden Erfindung versucht die mo bile Station 115 jedoch auf weitere datenfähige Netzwerke neu abzutasten, die vorher bei Ablauf einer Zeitdauer oder eines geeigneten Ereignisses nicht zu sehen oder verfügbar waren. Dies umfasst jegliches Netzwerk, das auf den O-PPLMN- und U-PPLMN-Listen in der Priorität niedriger sein können. Dieses Zeitintervall kann von einem Netzwerkbetreiber, einem SIM-Hersteller, Netzwerkespezifikationen, Herstellern der mobilen Station oder einem Benutzer der mobilen Vorrichtung 115 als Beispiele spezifiziert oder konfiguriert werden. Das Ziel einer solchen Neuabtastung ist es, die Netzwerkfähigkeiten der mobilen Station 115 zu verbessern. In diesem Beispiel hat die mobile Station 115 Sprachunterstützung über das lokale Netzwerk 1 225, aber durch Wechseln der Netzwerkverbindungen könnte die mobile Station 115 Daten- und Sprachunterstützung durch das lokale Netzwerk 1 210 erhalten.
  • Ein Neuabtastungsvorgang kann durch irgendein geeignetes Ereignis ausgelöst oder eingeleitet werden. Beispielsweise kann im Falle eines Intervallzeitgebers ein Neuabtastungsvorgang ausgeführt werden, wann immer der Neuabtastungszeitgeber abläuft. Ein solcher Zeitgeber wird geeigneterweise so zurückgesetzt, dass eine Neuabtastung in Intervallen ausgeführt wird. Wenn der Zeitgeber auf denselben Wert zurückgesetzt wird, wenn nicht oder bis das Zeitintervall neu konfiguriert wird, tritt eine Neuabtastung in regelmäßigen Intervallen auf. Ein Neuabtastungszeitpunkt könnte stattdessen in verschiedenen Intervallen wiederholt werden, wenn der Zeitgeber auf verschiedene Werte zurückgesetzt wird nach einer Anzahl erfolgloser Neuabtastungsvorgänge, während derer kein neues datenfähiges Netzwerk gefunden wird. Um eine Neuabtastung zu Zeiten mit typischerweise starkem Netzwerkverkehr zu vermeiden, könnte eine Neuabtastung auch während bestimmter Tageszeiten eingeschränkt sein. Eine Neuabtastung könnte auch oder alternativ ausgeführt werden, wenn eine mobile Station einen Wechsel der Bereiche erfasst oder wenn eine mobile Station eine Netzwerkverbindung nur mit Sprache in einem neuen Bereich erlangt. Wenn die mobile Station ein verfügbares Netzwerk erfasst, das sowohl zu Sprach- als auch Datenkommunikationen in der Lage ist, dann versucht die mobile Station vorzugsweise, auf diesem Netzwerk zu lagern. Empfangene Signalstärken und PPLMN-Listen können im Wesentlichen wie oben während des Neuabtastungsvorganges beschrieben verwendet werden. Da ein Hauptziel des Neuabtastungsvorganges ist, einen verfügbaren Datenkommunikationsdienst für die mobile Vorrichtung zu finden, wird eine Neuabtastung vorzugsweise deaktiviert, wenn eine mobile Station bereits in einem Netzwerk arbeitet, die den Datenkommunikationsdienst bereits verfügbar hat.
  • Wenn sich ein laufendes Netzwerk auf der O-PPLMN-Liste oder der U-PLMN-Liste befindet und ein neu entdecktes Netzwerk nicht auf der PPLMN-Liste ist, kann die mobile Station auf dem laufenden Netzwerk bleiben anstatt zu einem neuen Netzwerk umzuschalten. Es ist wahrscheinlich, dass die meisten GSM/GPRS-Netzwerke irgendwo auf der O-PPLMN-Liste oder möglicherweise der U-PPLMN-Liste eingeschlossen wurden. Ein Netzwerkwechsel während eines Neuabtastungsvorganges kann auch von relativen Signalstärken abhängen, um ein Umschalten von einem starken GSM-Netzwerk zu einem signifikant schwächeren GSM/GPRS-Netzwerk zu vermeiden. Annehmbare Signalstärkendifferenzen können beispielsweise in einem Speicher einer mobilen Station gespeichert sein.
  • Netzwerkauswahl unter Verwendung von PLMN-Listen. 5 bis 6 bilden ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Auswählen eines Netzwerkes zur Verwendung bei einer mobilen Station zeigt. Das in diesen Figuren gezeigte Verfahren betrifft mobile Stationen für GSM/GPRS und GSM- und GSM/GPRS-Netzwerke, obwohl das Verfahren in weiteren Umgebungen angewendet werden kann, in welchen mobile Stationen und Netzwerke bestehen, die verschiedene Arten und Niveaus von Diensten anbieten. Die in 5 bis 6 gezeigten Verfahrensschritte können beispielsweise hauptsächlich in Software auf einer mobilen Station implementiert sein.
  • In Schritt 300 von 5 erfasst die mobile Station, dass sie einen Bereich verlassen hat, in dem das HPLMN verfügbar ist. Dies könnte eine nationale Roaming-Situation oder eine internationale Roaming-Situation sein. Andererseits kann die mobile Station einen Ablauf eines Neuabtastungszeitgebers in Schritt 301 erfassen. In Antwort auf einen dieser Zustände tastet die mobile Station nach allen Netzwerken in Reichweite bei Schritt 305 mit dem Ziel ab, eine priorisierte Liste von Netzwerken aufzustellen. Jedes identifizierte Netzwerk wird bei Schritt 310 geprüft, um sicherzustellen, dass das Netzwerk auf der FPLMN-Liste nicht zu finden ist. Wenn sich das Netzwerk auf der FPLMN-Liste befindet, wird es ignoriert und wird bei Schritt 315 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob irgendwelche weiteren vorher in Schritt 305 identifizierten Netzwerke verbleiben, um gegenüber der FPLMN-Liste überprüft zu werden. Wenn keine Netzwerke verbleiben, dann beginnt bei Schritt 320 der GSM-Netzwerkauswahlalgorithmus wie in Spezifikation 23.122 ("GSM Network Selection") dargestellt. Wenn es zusätzliche Netzwerke zu prüfen gibt, dann wiederholt sich das Verfahren, beginnend bei Schritt 5A, und das nächste Netzwerk wird überprüft, wie vorher beschrieben.
  • Wenn sich das Netzwerk nicht auf der FPLMN-Liste befindet, dann wird bei Schritt 325 eine Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob es sich auf einer der beiden PPLMN-Listen befindet. Wenn nicht, dann wird das Netzwerk in die Liste unbekannter Netzwerke 330 gesetzt, wie in 6 beschrieben. Wenn sich das Netzwerk auf einer der PPLMN-Listen befindet, wird bei Schritt 335 eine weitere Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob es einen Datenkommunikationsdienst unterstützt. Wenn es den Datenkommunikationsdienst nicht unterstützt oder wenn der Datenkommunikationsdienst nicht verfügbar ist, dann wird das Netzwerk bei Schritt 340 auf die Liste bekannter Netzwerke nur mit Sprache gesetzt, die im Speicher der mobilen Station gehalten wird. Die Verarbeitung kehrt dann zu Schritt 5A zurück, um auf zusätzliche Netzwerke zu überprüfen. Wenn das Netzwerk den Datenkommunikationsdienst unterstützt, dann wird es bei Schritt 370 der U-PPLMN-Liste hinzugefügt und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 5A zurück.
  • Wendet man sich nun 6 zu, hat das Flussdiagramm einen Eintrittspunkt von 5, wie gezeigt. Der Eintrittspunkt 400 behandelt die Registrierung unbekannter Netzwerke, die während des Abtastens gefunden werden. Wenn ein unbekanntes Netzwerk erfasst wird, dann ist die erste Prüfung bei Schritt 405, zu bestimmen, ob es Datenkommunikationsdienst unterstützt. Wenn es den Datenkommunikationsdienst, zum Beispiel ein GSM/GPRS, unterstützt, wird es bei Schritt 410 einer 'Liste Unbekannt Sprache-Daten' in dem Speicher, wie dem RAM 226 (2), hinzugefügt. Da es ein Sprache/Daten-Netzwerk ist, wird es bei Schritt 412 am Ende der Benutzer-PPLMN-Liste (als niedrige Priorität, da es unbekannt ist) hinzugefügt. Wenn das unbekannte Netzwerk ein Netzwerk nur mit Sprache ist, wie bei Schritt 405 geprüft, dann wird das Netzwerk bei Schritt 415 auf eine 'Liste Unbekannt nur mit Sprache' gesetzt, die auch im Speicher gespeichert wird. Wenn das unbekannte Netzwerk zu einer Liste unbekannter Netzwerke hinzugefügt ist, prüft die mobile Station bei Schritt 425, um zu sehen, ob es noch irgendwelche zu prüfenden Netzwerke gibt. Wenn es weitere zu überprüfende Netzwerke gibt, dann geht das Verfahren bei Schritt 5A in 5 weiter. Wenn es keine verbleibenden zu prüfenden Netzwerke gibt, dann endet das Verfahren und die GSM-Netzwerk-Auswahl bei Schritt 420 beginnt.
  • Mehr über Neuabtastung. Der Netzwerk-Neuabtastungszeitgeber ist ein Zeitgeber, der gestartet wird, wenn das Kommunikationsnetzwerk, auf dem gelagert wird, nicht das Heimat-Netzwerk ist. Wenn die mobile Station auf einem anderen Kommunikationsnetzwerk als dem Heimat-Netzwerk lagert, wird somit der Neuabtastungszeitgeber gestartet. Wenn eine Zeitüberschreitung auftritt, leitet die Auswahltechnik eine Suche nach dem Heimat-Netzwerk ein, wählt das Heimat-Netzwerk aus und lagert darauf, wenn es gefunden wird, und setzt den Zeitgeber zurück, sollte das Heimat-Netzwerk nicht gefunden werden.
  • 7 ist ein Flussdiagram, das ein Neuabtastungsverfahren der vorliegenden Anmeldung beschreibt. Wie oben in Verbindung mit 5 bis 6 beschrieben, kann das Verfahren von 7 in Software auf einer mobilen Station implementiert sein. In Schritt 500 von 7 erfasst die mobile Station einen Länder- oder Bereichswechsel. In Schritt 505 führt es dazu, dass die mobile Station auf einem Netzwerk nur mit Sprache lagert, das weder das Heimat-Netzwerk noch ein bekanntes Sprache/Daten-Netzwerk ist. Nachdem einige Zeit verfließt, läuft der Neuabtastungszeitgeber bei Schritt 515 ab, was eine Neuabtastung nach neuen Netzwerken im Bereich bei Schritt 520 auslöst. Der Neuabtastungsvorgang stellt eine Möglichkeit für eine mobile Station bereit, ein Netzwerk zu finden, das bekannt ist, und bietet bessere Dienste für den Benutzer der mobilen Station an. Ein Netzwerk, das bessere Dienste anbietet, könnte ins Auge gefasst werden in der Reihenfolge abnehmender Fähigkeit zu sein: Ein bekanntes Sprach- und Datennetzwerk, ein bekanntes Netzwerk nur mit Sprache, ein unbekanntes Sprache/Daten-Netzwerk und schließlich ein unbekanntes Netzwerk nur mit Sprache.
  • Für jedes gefundene Netzwerk wird bei Schritt 525 eine Prüfung durchgeführt, um zu sehen, ob das sich das Netzwerk auf der FPLMN-Liste befindet. Wenn sich das Netzwerk auf der FPLMN-Liste befindet, dann wird bei Schritt 530 eine Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob alle Netzwerke erneut versucht wurden. Wenn es in Schritt 530 mehr Netzwerke zu versuchen gibt, dann geht die Überprüfung weiter. Andernfalls, wenn es keine Netzwerke mehr zu versuchen gibt, dann wird bei Schritt 535 die Neuabtastung gestoppt und der Neuabtastungszeitgeber zurückgesetzt. Wenn sich das gefundene Netzwerk nicht auf der FPLMN-Liste befand, dann wird bei Schritt 540 eine Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob sich das Netzwerk auf einer der PPLMN-Listen befindet. Wenn es sich nicht auf einer der PPLMN-Listen befindet, dann wird bei Schritt 545 eine weitere Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob es ein datenfähiges Netzwerk ist.
  • Wenn das Netzwerk unbekannt ist und kein Datennetzwerk ist, dann kann das Verfahren zu Schritt 530 zurückkehren, um auf weitere Netzwerke zu prüfen. Dies findet statt, weil ein unbekanntes Netzwerk nur mit Sprache mit einer besseren Signalstärke besser sein kann als das bereits in Verwendung befindliche Netzwerk nur mit Sprache.
  • Wenn das Netzwerk jedoch datenfähig ist, dann fällt es in die Kategorie eines unbekannten Daten-Netzwerkes, das potentiell besser sein könnte als ein unbekanntes Sprach-Netzwerk. Um dies zu verifizieren, prüft die mobile Station bei Schritt 555, um zu sehen, ob das Netzwerk, auf dem gegenwärtig gelagert wird, ein unbekanntes Sprach-Netzwerk, wie ein GSM-Netzwerk ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann ist das gegenwärtige Netzwerk so gut wie oder besser als das gefundene Netzwerk und das Verfahren kehrt zu Schritt 530 zurück, um zu überprüfen, ob irgendwelche weiteren Netzwerke gefunden wurden. Wenn die mobile Station verifiziert, dass das Netzwerk, auf dem gegenwärtig gelagert wird, ein unbekanntes Netzwerk nur mit Sprache ist, dann wird das entdeckte unbekannte Daten-Netzwerk anstelle des gegenwärtigen Netzwerkes verwendet, wie bei Schritt 560 angegeben. Wenn einer dieser Vorgänge scheitert, wie bei Schritt 565 bestimmt, kehrt das Verfahren zu Schritt 530 zurück, um nach weiteren Daten-Netzwerken abzutasten. Wenn die Anmeldung erfolgreich ist, dann wird das Netzwerk in die U-PPLMN-Liste gesetzt und wird das Netzwerk für Kommunikationen 570 verwendet.
  • Unter Rückkehr zu Schritt 540, wenn bestimmt wird, dass das Netzwerk in der PPLMN-Liste bekannt ist, dann prüft das Verfahren bei Schritt 550, um zu sehen, ob das Netzwerk Daten unterstützt. Wenn das Netzwerk Daten nicht unterstützt, dann wird bei Schritt 555 eine Prüfung ausgeführt, um zu sehen, ob das gegenwärtige Netzwerk ein unbekanntes Netzwerk nur mit Sprache, d. h. ein GSM, ist, wie oben beschrieben. Wenn ein bekanntes GSM-Netzwerk identifiziert wurde, sollte es an die Stelle eines gegenwärtigen unbekannten GSM-Netzwerkes gesetzt werden. Wenn das gegenwärtige Netzwerk ein unbekanntes GSM-Netzwerk ist oder wenn das neue Netzwerk ein bekanntes Daten-Netzwerk wie GSM/GPRS ist, dann versucht die mobile Station bei Schritt 560, sich am neuen Netzwerk anzumelden und einen PDP-Kontext zum Heimat-APN zu öffnen. Wenn die Anmeldung oder die PDP-Kontext-Erzeugung scheitert, kehrt das Verfahren zu Schritt 530 zurück, um irgendwelche weiteren Netzwerke zu prüfen, die gefunden wurden. Andernfalls wird das Netzwerk bei Schritt 570 akzeptiert, der Benutzer-PPLMN-Liste hinzugefügt und für Kommunikationen verwendet.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das ein alternatives Neuabtastungsverfahren beschreibt. Schritte 500 bis 520 sind die gleichen wie jene, die in Bezug auf 7 beschrieben sind. Wenn man jedoch bei Schritt 520 ankommt, kehrt die in 8 dargestellte Ausführungsform zum in 5 bis 6 gezeigten Verfahren zurück ("Gehe zu 5A"), wobei eine priorisierte Liste erstellt wird, die die GSM-Netzwerkauswahl verwendet, um ein Netzwerk auszuwählen. Das in 5 bis 6 beschriebene Verfahren wird dann ausgeführt, wobei es ein mehr wünschenswertes Netzwerk für die mobile Station bereitstellt.
  • Netzwerkauswahl unter Verwendung einer Dienst-Zugangsliste. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein alternatives Verfahren beschreibt, für eine Netzwerkauswahl in einer mobilen Station zu sorgen. Bei diesem Verfahren wird eine herkömmliche Netzwerkauswahl in Verbindung mit herkömmlichen PLMN-Listen ausgeführt, aber danach wird die Auswahl gegen weitere bevorzugte Netzwerke (zum Beispiel für die Datenkommunikation verfügbare Netzwerke) gegengeprüft, die in einer getrennten "Dienst-Zugangsliste" aufgeführt sein können. Es wird bemerkt, dass separate Dienst-Zugangslisten auf einer Basis pro Bereich (zum Beispiel pro MCC) gehalten werden können, um die Leistung zu verbessern.
  • In Schritt 1100 von 9 wird die mobile Station bei einem bestimmten PLMN registriert und arbeitet in einem Ruhemodus, in dem sie auf einem bestimmten drahtlosen Kanal einer der Basisstationen des PLMN lagert. Wenn schwache Zellenzustände bestehen oder wenn eine bessere Zelle verfügbar ist, dann wird eine herkömmliche GSM-Netzwerkauswahl in Schritt 1102 ausgeführt, in einem Versuch, ein neues PLMN zu wählen. Dieser Schritt umfasst ein Ausführen des Abtastungsvorganges und eine priorisierte PLMN-Auswahl unter Verwendung herkömmlicher PLMN-Listen. Wenn das in Schritt 1102 gewählte PLMN das Heimat-PLMN oder dasselbe PLMN ist, bei dem sie bereits registriert ist, arbeitet die mobile Station auf der PLMN in Schritt 1100 nach Zurücksetzen des Neuabtastungszeitgebers in Schritt 1106, falls vollständige Kommunikationsdienste immer noch nicht verfügbar sind.
  • Wenn in Schritt 1102 ein neues PLMN ausgewählt wird, wird in Schritt 1104 nach dem neu ausgewählten PLMN in der Dienst-Zugangsliste gesucht. Wenn das neue PLMN in der Dienst-Zugangsliste gefunden wird, dann versucht die mobile Station in Schritt 1110, über das Netzwerk auf einen Datenkommunikationsdienst zuzugreifen. Der Datenkommunikationsdienst kann beispielsweise der Dienst sein, der vom Heimat-Netzwerk der mobilen Station angeboten wird. Schritt 1110 kann insbesondere ausgeführt werden, indem ein Paket "Dienst-Anforderung" an einen Server auf dem Heimat-Netzwerk der mobilen Station gesendet wird. Falls es nicht in der Lage ist, tatsächlich auf den Dienst zuzugreifen, wird das PLMN in Schritt 1112 aus der Dienst-Zugangsliste entfernt und das Verfahren geht bei Schritt 1108 weiter. Die mobile Station weiß, dass der Datendienst nicht verfügbar ist, wenn sie eine Unzustellbarkeitsmeldung oder beispielsweise innerhalb einer spezifizierten Zeitdauer keine Bestätigung vom Heimat-Netzwerkeserver empfängt.
  • Wenn das neu ausgewählte PLMN in Schritt 1104 nicht in der Dienst-Zugangsliste gefunden wird oder nachdem es nicht in der Lage ist, über ein Netzwerk zu verbinden, und nach Entfernen des Netzwerkes aus der Dienst-Zugangsliste in den Schritten 1110 und 1112, dann wird in Schritt 1108 innerhalb der gegenwärtigen Abtastungsliste nach einem in der Dienst-Zugangsliste aufgeführten PLMN gesucht. Wenn das PLMN in der Abtastungsliste gefunden wird, dann versucht die mobile Station in Schritt 1110, über das Netzwerk auf einen Datenkommunikationsdienst zuzugreifen, wie vorher beschrieben. Das Verfahren kann auch bei Schritt 1108 beginnend aufgerufen werden, wenn der Neuabtastungszeitgeber in Schritt 1126 abgelaufen ist und in 1128 eine neue Abtastungsliste erzeugt wird.
  • Wenn das PLMN in der Dienst-Zugangsliste in der gegenwärtigen Abtastungsliste in Schritt 1108 nicht gefunden wird, dann sortiert in Schritt 1114 die mobile Station die Abtastungsliste nach jenen PLMNs, die den Datenkommunikationsdienst unterstützen. In Schritt 1116 versucht die mobile Station dann, für alle der PLMNs in der sortierten Abtastungsliste, sich tatsächlich über das Netzwerk zu verbinden, um auf einen Datenkommunikationsdienst zuzugreifen. Wenn die mobile Station die Datenverbindung mit dem PLMN für den Datenkommunikationsdienst aufbauen kann, "besteht" es und das PLMN wird der Dienst-Zugangsliste in Schritt 1120 hinzugefügt. Wenn die mobile Station die Datenverbindung in Schritt 116 nicht aufbauen kann, "scheitert" es und die mobile Station wählt in Schritt 1118 das fähigste Netzwerk aus, wie es herkömmlich ist. Wenn es eine Bindung zwischen Netzwerken gibt, wählt die mobile Station das Netzwerk mit dem stärksten Signal, um die Bindung in Schritt 1122 zu lösen. Nach den Schritten 1118, 1120 und 1122 fährt das Verfahren bei Schritt 1106 fort, um den Neuabtastungszeitgeber über einen Verbinder A 1124 zu setzen. Die Beschreibung in Bezug auf 11 endet.
  • Verallgemeinertere Ansätze. In einem verallgemeinerteren Ansatz stellt eine mobile Kommunikationsvorrichtung mehrere verschiedene Merkmale und Funktionen bereit, die zugehörige Netzwerkdienste erfordern. Vorteilhafterweise berücksichtigt ihre Netzwerkauswahltechnik die Verfügbarkeit aller dieser Dienste. Zur Veranschaulichung: Die mobile Vorrichtung kann einen End benutzer mit Merkmalen versorgen, die über Kommunikationsnetzwerke angeboten werden, welche, aber nicht darauf beschränkt sind, einen Sprachkommunikationsdienst, einen elektronischen Postdienst (e-Mail-Dienst), einen Kurznachrichtendienst (short messaging service) (SMS), einen Internet-Zugangsdienst, einen privaten Intranet-Zugangsdienst, ein Dienst für drahtlose Anwendungsprotokolle (wireless application protocol) (WAP), einen lokalen Datenunterstützungsdienst, einen Heimat-Datenunterstützungsdienst und anwendungsspezifische Datendienste, wie einen Wetterdienst, einen Horoskopdienst oder einen Dienst für Aktienmarktkurse, umfassen. Zusätzliche Dienste können durch die relativen Qualitätsunterschiede zwischen ansonsten ähnlichen Diensten unterschieden werden, beispielsweise ein Internetdienst mit hoher Geschwindigkeit gegenüber einem Internetdienst mit niedriger Geschwindigkeit.
  • Beim vorliegenden Zugang identifiziert die mobile Vorrichtung eines oder mehrere Kommunikationsnetzwerke, die für eine Kommunikation in einem geographischen Abdeckungsbereich verfügbar sind. Die mobile Vorrichtung kann diesen Schritt unter Verwendung eines herkömmlichen Abtastvorganges ausführen. Als nächstes identifiziert die mobile Vorrichtung einen oder mehrere Kommunikationsdienste, die von jedem dieser Kommunikationsnetzwerke zur Verfügung gestellt werden. Diese Kommunikationsdienste können irgendwelche der oben aufgeführten Dienste oder weitere geeignete Dienste sein oder umfassen. Jedes Kommunikationsnetzwerk weist vielleicht nur eine Untermenge von Kommunikationsdiensten auf, die für die mobile Vorrichtung verfügbar sind. Vorzugsweise identifiziert die mobile Vorrichtung die Verfügbarkeit dieser Dienste wenigstens teilweise, indem sie tatsächlich versucht, auf den Dienst im Netzwerk zuzugreifen.
  • Als nächstes wählt die mobile Vorrichtung Kommunikationsnetzwerke in einer priorisierten Weise basierend auf den Kommunikationsdiensten aus, die von ihm zur Verfügung gestellt werden. Die mobile Vorrichtung kann ein Kommunikationsnetz aus wählen oder ihm eine erste Priorität geben, das die besten oder die meisten Kommunikationsdienste für die mobile Vorrichtung zur Verfügung stellt. Es ist dieses Netzwerk, in dem sich die mobile Vorrichtung anmelden und mit dem sie arbeiten kann. Wenn sie Prioritäten zuweist, hält die mobile Vorrichtung vorzugsweise eine priorisierte Netzwerkliste von Netzwerken vom "besten" zum "schlechtesten". Das "beste" Netzwerk kann das eine sein, das die größte Anzahl von Kommunikationsdiensten für die mobile Vorrichtung bereitstellt. Entsprechend kann das "schlechteste" Netzwerk das eine sein, das die geringste Anzahl von Kommunikationsdiensten bereitstellt.
  • Alternativ kann das "beste" Netzwerk das eine sein, das die größte Anzahl von "bevorzugten" Kommunikationsdiensten für die mobile Vorrichtung bereitstellt. Hier können der eine oder die stärker "bevorzugten" Kommunikationsdienste durch das Netzwerk vordefiniert, durch die Herstellung der mobilen Vorrichtung vordefiniert (im Speicher der Vorrichtung gespeichert) oder durch den Endbenutzer vordefiniert sein, der solche Dienstprioritäten über die Benutzerschnittstelle programmiert. In einer weiteren Variation ist jedem Kommunikationsdienst ein relativer Gewichtungswert vorher zugewiesen und wird eine Summe relativer Gewichtungswerte für verfügbare Kommunikationsdienste in jedem Netzwerk berechnet. In einem solchen Beispiel ist das "beste" Netzwerk das eine, das die größte Summe von Gewichtungswerten aufweist und wird an der Spitze einer priorisierten Netzwerkliste mit den "besten" zu den "schlechtesten" Netzwerken gehalten. Zusätzliche Gewichtungswerden können ebenfalls für diesen Entscheidungsfindungsvorgang verwendet werden, einschließlich Erfolgsrate, Datendurchsatzrate (spezifiziert oder tatsächlich) und Kosten.
  • Als zusätzliches Merkmal bei der mobilen Kommunikationsvorrichtung wird vielleicht jedes der erfinderischen Netzwerkauswahlverfahren, die hier beschrieben sind, nur ausgeführt, wenn sich die mobile Vorrichtung in einem speziellen Betriebsmodus befindet. Dieser spezielle Netzwerkauwahlmodus kann "BEVORZUGTER" Netzwerkauswahlmodus genannt werden und kann zusätzlich zu den "AUTOMATISCHEN" und "MANUELLEN" Netzwerkauswahlmodi der mobilen Vorrichtung bereitgestellt werden. Diese verschiedenen Modi der Netzwerkauswahl können auf einer visuellen Anzeige der mobilen Vorrichtung angezeigt werden, so dass der Endbenutzer einen von ihnen auswählen kann. Alternativ kann der Netzwerkauswahlmodus vom Hersteller der mobilen Vorrichtung vorprogrammiert sein.
  • Wie offensichtlich ist, können die oben beschriebenen Methdodologien bei den GSM-spezifischen Techniken eingesetzt werden, die vorher in Bezug auf die Flussdiagramme beschrieben wurden.
  • Kurzdarstellung/Vorteile. Somit wurden hier Verfahren und Vorrichtungen zum Auswählen eines zellulären Netzwerkes beschrieben, um einen oder mehrere Kommunikationsdienste für eine mobile Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen. Ein Abtastvorgang wird von der mobilen Vorrichtung ausgeführt, um eines oder mehrere Kommunikationsnetzwerke zu identifizieren, die einen Sprachkommunikationsdienst ein einem geographischen Abdeckungsbereich unterstützen. Die mobile Vorrichtung bestimmt dann, welches der Kommunikationsnetzwerke einen Datenkommunikationsdienst für die mobile Vorrichtung im geographischen Abdeckungsbereich zur Verfügung stellt. Vorteilhafterweise wählt die mobile Vorrichtung ein Netzwerk, das den Datenkommunikationsdienst zur Verfügung stellt, gegenüber einem Netzwerk, das darin scheitert, den Datenkommunikationsdienst zur Verfügung zu stellen, aus und registriert sich dort.
  • Vorzugsweise arbeiten die mobilen Kommunikationsvorrichtungen gemäß GSM (Globales System für Mobilfunkkommunikationen) und GPRS (General Packet Radio Service). Auch wird das Verfahren vorzugsweise in Verbindung mit der Erzeugung einer oder mehrerer priorisierter Netzwerklisten ausgeführt. In diesem Fall weist die mobile Vorrichtung in der priorisierten Netzwerkliste einem Kommunikationsnetzwerk, das den Datenkommunikationsdienst zur Verfügung stellt, gegenüber einem Kommunikations netzwerk, das den Datenkommunikationsdienst nicht zur Verfügung stellt, eine höhere Priorität zu.
  • Die Kommunikationsdienste, die von den Netzwerken zur Verfügung gestellt werden, umfassen, sind aber darauf nicht beschränkt, einen Sprachkommunikationsdienst, einen elektronischen Postdienst (e-Mail-Dienst), einen Kurznachrichtendienst (SMS), einen Internet-Zugangsdienst, einen privaten Intranet-Zugangsdienst, ein Dienst für drahtlose Anwendungsprotokolle (WAP), einen lokalen Datenunterstützungsdienst, einen Heimat-Datenunterstützungsdienst und anwendungsspezifische Datendienste, wie einen Wetterdienst, einen Horoskopdienst oder einen Dienst für Aktienmarktkurse.
  • Vorteilhafterweise gestatten die oben beschriebenen Verfahren einer mobilen Vorrichtung, automatisch das beste Netzwerk auszuwählen, um mobile Kommunikationen für sie bereitzustellen. Dienste, die für irgendeine gegebene Vorrichtung und ein Netzwerk verfügbar sind, können ohne Benutzereingriff maximiert werden. Die Fähigkeiten der Vorrichtungen können ständig verbessert werden, wenn sich ein Endbenutzer zu immer reicheren Dienstebereichen bewegt. Auch sorgen mehrere Verfahren für eine fortgesetzte Verwendung herkömmlicher Verfahren und PPLMN-Listen. Schließlich erfordern die Verfahren keine aktiven Aktualisierungen von einem Netzwerk, um Verbindungspräferenzen zu verwalten.
  • Es ist einzusehen, dass sich die obige Beschreibung auf bevorzugte Ausführungsformen nur als Beispiel bezieht. Viele Variationen davon sind für Sachkundige auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, offensichtlich. Obwohl beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung eine Betonung auf GSM- und GSM/GPRS-Netzwerke und sprach- und datenfähige mobile Stationen gelegt haben, sollte eingesehen werden, dass die Erfindung nicht auf solche Netzwerke, mobile Stationen und Dienste beschränkt ist. Die Erfindung ist auf weitere Systeme anwendbar, in denen mobile Stationen für Kommunikationsdienste befähigt sind, die in verschiedenem Maße verfügbar sind. Obwohl die mobile Vorrichtung häufig eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken identifiziert, die in ihrem geographischen Abdeckungsbereicht verfügbar sind, identifiziert sie schließlich manchmal vielleicht nur ein einziges verfügbares Netzwerk, mit dem sie wirken kann.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen nur Beispiele sein. Änderungen, Modifikationen und Variationen können an den besonderen Ausführungsformen von Fachleuten auf dem Gebiet vorgenommen werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der einzig und allein durch die hier beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Wählen eines Kommunikationsnetzwerkes, das einen oder mehrere Kommunikationsdienst/e für eine mobile Kommunikationsvorrichtung (115) bereitstellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Durchführen eines Abtastvorganges, um ein oder mehrere Kommunikationsnetzwerk/e (205, 210, 215, 220 oder 225), welche einen Sprachkommunikationsdienst in einem geographischen Überdeckungsbereich unterstützen, zu identifizieren, Bestimmen, welche Kommunikationsnetzwerke (205, 210, 215, 220 oder 225) der mobilen Kommunikationsvorrichtung (115) einen Datenkommunikationsdienst verfügbar machen, durch Versuchen, auf den Datenkommunikationsdienst durch die Kommunikationsnetzwerke (205, 210, 215, 220 oder 225) zuzugreifen, Zuordnen einer Priorität durch die mobile Kommunikationsvorrichtung (115) in einer priorisierten Liste zu den Kommunikationsnetzwerken, welche den Datenkommunikationsdienst verfügbar machen gegenüber Kommunikationsnetzwerken, welche fehlschlagen, den Datenkommunikationsdienst verfügbar zu machen, basierend auf dem Bestimmungsschritt, Konsultieren der priorisierten Liste während eines Netzwerkwahlverfahrens, um ein Kommunikationsnetzwerk aus der priorisierten Liste zu wählen, und Registrieren des gewählten Kommunikationsnetzwerkes für Kommunikationen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Datenkommunikationsdienst einen elektronischen Briefdienst umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Versuchen den weiteren Schritt zum Versuchen einer Verbindungsschaltung mit einem Heimnetzwerk der mobilen Kommunikationsvorrichtung (115) durch das Kommunikationsnetzwerk umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Datenkommunikationsdienst einen Allgemeinen Paketfunkdienst (GRPS) umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Versuchen den weiteren Schritt zum Versuchen, einen Paketdaten-Protokoll(PDP)-Kontext durch das Kommunikationsnetzwerk zu öffnen, umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Versuchen den weiteren Schritt zum Versuchen, eine Verbindung zu dem Kommunikationsnetzwerk herzustellen, umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Versuchen den weiteren Schritt zum Senden einer Anforderung nach einem Dienst an einen Server eines Heimnetzwerkes der mobilen Kommunikationsvorrichtung (115) durch das Kommunikationsnetzwerk umfasst.
  8. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115), umfassend: Einen zellulären Sender-Empfänger (211), eine Antenne (216, 218), die mit dem zellulären Sender-Empfänger (211) verbunden ist, einen oder mehrere Prozessor/en (238), der/die mit dem zellulären Sender-Empfänger (211) verbunden ist/sind, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (238) konfiguriert ist/sind, ein Kommunikationsnetzwerk, über welches zu kommunizieren ist, zu wählen durch: Durchführen eines Abtastvorganges, um ein oder mehrere Kommunikationsnetzwerke (205, 210, 215, 220 oder 225), welche einen Sprachkommunikationsdienst in einem geographischen Überdeckungsbereich unterstützen, zu identifizieren, Bestimmen, welche Kommunikationsnetzwerke (205, 210, 215, 220 oder 225) der mobilen Kommunikationsvorrichtung (115) einen Datenkommunikationsdienst verfügbar machen, durch Versuchen, auf den Datenkommunikationsdienst durch die Kommunikationsnetzwerke (205, 210, 215, 220 oder 225) zuzugreifen, Zuordnen einer Priorität in einer priorisierten Liste zu den Kommunikationsnetzwerken, welche den Datenkommunikationsdienst verfügbar machen gegenüber Kommunikationsnetzwerken, welche fehlschlagen, den Datenkommunikationsdienst verfügbar zu machen, basierend auf dem Bestimmungsschritt, Konsultieren der priorisierten Liste während eines Netzwerkwahlverfahrens, um ein Kommunikationsnetzwerk aus der priorisierten Liste zu wählen, und Registrieren des gewählten Kommunikationsnetzwerkes für Kommunikationen.
  9. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der Datenkommunikationsdienst einen elektronischen Briefdienst umfasst.
  10. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der Datenkommunikationsdienst einen Allgemeinen Paketfunkdienst umfasst.
  11. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (238) weiterhin konfiguriert ist/sind, zu bestimmen, welche Kommunikationsnetzwerke (205, 210, 215, 220 oder 225) den Datenkommunikationsdienst basierend auf einer Erlaubnis verfügbar machen oder nicht in der Lage sind, auf den Datenkommunikationsdienst durch das Kommunikationsnetzwerk zuzugreifen.
  12. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (238) weiterhin konfiguriert ist/sind, zu versuchen, auf den Datenkommuni kationsdienst durch Versuchen einer Verbindungsschaltung mit einem Heimnetzwerk der mobilen Kommunikationsvorrichtung (115) durch das Kommunikationsnetzwerk zuzugreifen.
  13. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (238) weiterhin konfiguriert ist/sind, zu versuchen, auf den Datenkommunikationsdienst durch Versuchen, einen Paketdaten-Protokoll(PDP)-Kontext zu öffnen, durch das Kommunikationsnetzwerk zuzugreifen.
  14. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (238) weiterhin konfiguriert ist/sind, zu versuchen, auf den Datenkommunikationsdienst durch Senden einer Anforderung nach einem Dienst an einen Server eines Heimnetzwerkes der mobilen Kommunikationsvorrichtung (115) durch das Kommunikationsnetzwerk zuzugreifen.
  15. Mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach Anspruch 8, wobei der eine oder die mehreren Prozessor/en (238) weiterhin konfiguriert ist/sind, zu versuchen, auf den Datenkommunikationsdienst durch Versuchen, eine Verbindung zu dem Kommunikationsnetzwerk herzustellen, zuzugreifen.
  16. Kommunikationssystem (100), das eine mobile Kommunikationsvorrichtung (115) nach einem der Ansprüche 8 bis 15 und ein oder mehrere Kommunikationsnetzwerk/e (205, 210, 215, 220 oder 225) umfasst.
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