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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Schaffung von Entscheidungsmechanismen
für eine Übergabe
und insbesondere auf den vorwirksamen Einsatz von Entscheidungsmechanismen
für eine
optimale Übergabe.
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STAND DER
TECHNIK
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In
der WO 01/58182 A2 ist eine positionsunterstützte Übergabe in einem drahtlosen
Kommunikationsnetzwerk beschrieben. Das Verfahren nutzt frühere Daten
von vorhergehenden Anrufen von mobilen Anschlüssen in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk,
um zukünftige
Rufmanagementoptionen zur Qualitätsmaximierung
vorherzusagen. Das Netzwerk enthält
die Bestimmung eines durch einen mobilen Anschluss verfolgten Weges
in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk durch Bestimmung der geographischen
Position des mobilen Anschlusses in einer Vielzahl von Zeitpunkten,
wenn sich der mobile Anschluss im Netzwerk bewegt.
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In
der
EP 0 802 694 A2 ist
ein fernprogrammierbarer mobiler Anschluss beschrieben. Ein Telefonsystem
enthält
mobile Telefonstationen und schafft eine Fernprogrammierung der
Telefone von entsprechenden mobilen Stationen bei Anzeige von jedem
der entsprechenden Telefone des Typs eines durch das Telefon verwendeten
digitalen Signalprozessors. In einer Basisstation werden verschiedene Programme
zur Realisierung verschiedener Protokolle bei einer Kompression
und einer Dehnung von durch die digitalen Signalprozessoren verarbeiteten Sprachsignalen
gespeichert. Derartige Programme enthalten Unterschiede in der komprimierten
Ausgangssignalbandbreite, die einem speziellen Servicebereich einer
Basisstation zu einer bestimmten Tageszeit zugeordnet wird. Die
digitalen Signalprozessoren betreibenden Programme können auf
Anfrage eines Abonnenten und/oder von der Richtung der Basisstation
geändert
werden.
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In
der WO 00/67514 ist eine Übergabe
in einem Kommunikationssystem beschrieben. Das Übergabeverfahren umfasst die
Zuordnung wenigstens einer Zelle in einem internen Zellennetzwerk
als Grenzzelle, die Detektierung der Bewegung der mobilen Station
in der Grenzzelle sowie die Erzeugung einer Vorausübergabeanforderung
in Übereinstimmung
mit einem Vorhersagealgorithmus, welcher einen einer mobilen Station
zugeordneten Satz von vorgegebenen Parametern nutzt und welcher
bestimmt, wann eine Übergabe
wahrscheinlich erfordert wird und auf eine Vorausübergabeanforderung anspricht,
die einen Kommunikationskanal in dem Zellenkommunikationsnetzwerk
für die
Benutzung durch die mobile Station ausbildet, wenn eine aktuelle Übergabeanforderung
durchgeführt
wird.
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In
der US 2001/0005683 A1 ist ein Zellenradiotelefonsystem beschrieben,
das mobile Stationen enthält,
welche von einem Nutzeraktivierungssystem fernprogrammiert werden
können,
um eine Aktivierung und weitere Programmierungsnotwendigkeiten zu
bewirken. Mobile Stationen werden in unbeschriebener Form hergestellt,
so dass sie lediglich in einem inaktiven Zustand betreibbar sind.
Während
einer Aktivierung wird die die elektrische Seriennummer der mobilen
Station beschreibende Information zusammen mit einem Bereich einer
Nutzerinformation gesammelt. Eine mobile Identifizierungsnummer
wird als Funktion des Bereichs der Nutzerinformation zugeordnet.
Der in ihrem inaktiven Zustand arbeitenden mobilen Station wird
eine Seitenbotschaft zugeführt, welche
auf die elektronische Seriennummer der mobilen Station hinweist.
Während
des inaktiven Zustandes detektiert die mobile Station ihrer elektronischen
Seriennummer zugeordneten Seiten. Sodann wird eine Fernprogrammierung
durchgeführt,
bei der digitale nutzerspezifische Programmierungsdaten, welche
die neu zugeordnete mobile Identifizierungsnummer enthalten, der
mobilen Station über
einen Sprachkanal unter Verwendung eines Steuerkanalprotokolls zugeführt werden.
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Generell
stellt die Übergabe
einen Prozess einer automatischen Übertragung einer in Fortgang befindlichen
Verbindung zwischen einer mobilen Einheit und einer Zelle einer
mobilen Kommunikationsumgebung zu einer anderen Zelle als Konsequenz
der Beweglichkeit der mobilen Einheit oder mit anderen Worten als
Konsequenz von Nutzerbewegungen dar. Dieser Prozess erfordert generell
eine Detektierung der Notwendigkeit der Übergabe und eine nachfolgende
Umschaltung der Übertragung von
einer Zelle der mobilen Kommunikationsumgebung zu einer anderen
Zelle bei minimaler Nutzerstörung.
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Im
Folgenden wird ohne Beschränkung
des Typs der mobilen Kommunikationsumgebung – d.h., zellulares mobiles
Telefonnetzwerk, drahtloses LAN, PDC – angenommen, dass der Abdeckungsbereich der
mobilen Kommunikationsumgebung in eine Vielzahl von Zellen geteilt
ist. Es wird weiterhin angenommen, dass die Kommunikation zwischen
einer in der mobilen Kommunikationsumgebung angeordneten mobilen
Einheit, insbesondere einer ihrer spezifischen Zellen, und der mobilen
Kommunikationsumgebung durch wenigstens einen Zugriffspunkt in jeder
Zelle gestützt
wird.
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Typischerweise
durchläuft
die mobile Einheit unterschiedliche Zellen in der mobilen Kommunikationsumgebung,
wenn sie diese durchläuft.
Hier besteht das Problem darin, zu unterscheiden, welcher Zugriffpunkt
zu wählen
ist. Stand der Technik sind viele Algorithmen auf der Basis einer
Signalstärkeanalyse
oder auf verfügbaren
Radioquellen im Hinblick auf den Ort der mobilen Einheit und der
umgebenden Zugriffspunkte. Selbst dann, wenn ein Zugriffspunkt hinsichtlich
dieser lokalen Messungen geringfügig
besser ist, kann die Entscheidung nicht die beste sein. Beispielsweise
kann eine Situation betrachtet werden, in der eine mobile Einheit
in einem Zug angeordnet ist. In einem derartigen Fall ist es ersichtlich
besser, zu einem Zugriffspunkt in der Nähe des Schienenweges zu übergeben,
selbst wenn ein anderer Zugriffspunkt für eine kurze Zeitperiode besser
erreichbar ist.
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Daher
kann die Übergabe
in vielen Fällen durch
Betrachtung der Bewegung der mobilen Einheit und der Benutzerpräferenzen
optimiert werden. Ist die mobile Einheit beispielsweise in einem
Kraftfahrzeug oder einem Zug angeordnet, so kann ihr Weg auf bestimmte
Zellen und zugeordnete Zugriffspunkte in der mobilen Kommunikationsumgebung festgelegt
werden. Darüber
hinaus kann das Profil der mobilen Einheit Information enthalten,
dass die mobile Einheit in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Andererseits
kann das Bewegungsmuster der mobilen Einheit anzeigen, dass der
Nutzer in einem Zug reist.
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Ein
Hauptproblem, das bisher im Stand der Technik nicht in Betracht
gezogen wird, besteht allerdings darin, dass die Übergabeentscheidungen schnell
durchgeführt
werden müssen.
Nichtsdestoweniger sind das Profil der mobilen Einheit und die Ortsinformation
lediglich in einem zentralen Server in der mobilen Kommunikationsumgebung
verfügbar. Daher
kann die Gewinnung dieser Information zu langsam für die Realisierung
optimaler Übergabeentscheidungen
sein. In manchen Fällen
können
die Radiobedingungen während
einer Übergabe
so schlecht sein, dass sie sogar einen Austausch einer derartigen
Information verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mechanismen
zur Schaffung einer optimalen Auswahl von neuen Zugriffspunkten
für mobile
Einheiten zu schaffen, die in einer mobilen Kommunikationsumgebung
angeordnet sind oder diese durchlaufen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren zur Unterstützung wenigstens einer Übergabe
für eine
mobile Anordnung in einer eine Vielzahl von Zugriffspunkten aufweisenden
mobilen Kommunikationsumgebung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.
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Erfindungsgemäß kann der
Funktionskontext als ein solcher Funktionskontext verstanden werden,
der im Zeitpunkt der Ausbildung eines Übergabeentscheidungsmechanismus
zur Verfügung
stehen, wobei es sich beispielsweise um einen Benutzerprofil- und/oder
Dynamikfunktionskontext handeln kann, der von dynamischen Funktionsbedingungen vor
oder im Zeitpunkt der Übergabe
abgeleitet wird. Die Kombination des im Zeitpunkt der Ausbildung des Übergabeentscheidungsmechanismus
verfügbaren
Kontextes mit dem vorentwickelten Übergabeentscheidungsmechanismus
ermöglicht
die Ausbildung eines Übergabeentscheidungsrahmens.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Proaktivität. Daher
werden Übergabeentscheidungsmechanismen
vor einer Durchführung
einer Übergabeentscheidung
realisiert. Dadurch wird eine Situation vermieden, in der entscheidungsrelevante
Information und Mechanismen in dem Zeitpunkt nicht verfügbar sind,
wenn eine Übergabeentscheidung
durchzuführen
ist. Mit anderen Worten, vermeidet das erfindungsgemäße Verfahren
der Unterstützung
wenigstens einer Übergabeendstelle
Engstellen aufgrund einer Übertragungsverzögerung oder
einer kleinen Übertragungsbandbreite.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass der Übergabeentscheidungsmechanismus
in Bezug auf den Funktionskontext der mobilen Anordnung realisiert
wird. Mit anderen Worten, schafft die Erfindung einen dynamischen
Mechanismus bei der Ausbildung von Übergabeentscheidungen als Funktion
von Betriebszuständen
der mobilen Anordnung, welche sich zeitlich ändern. Im Gegensatz zu einem
statischen Prozess ist diese dynamische Schaffung eines Übergabeentscheidungsmechanismus
eine Voraussetzung für
die Optimierung der Übergabeentscheidung
nicht nur des Funktionszustandes der mobilen Anordnung, sondern
auch des Funktionszustandes der mobilen Kommunikationsumgebung.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass es nicht auf eine einzige Übergabeentscheidung
beschränkt
ist, sondern eine Vielzahl von Übergabeentscheidungen
für eine
mobile Anordnung ermöglicht, wenn
der Funktionskontext für
die Schaffung einer Vielzahl von Übergabeentscheidungsmechanismen in
einem Zeitpunkt geeignet ist. Der gesamte Vorteil dieser Ausgestaltung
besteht darin, dass die Verkehrsbelastung der mobilen Kommunikationsumgebung
reduziert werden kann, da die Menge der zu übertragenden Information in
Bezug auf die Übergabeentscheidung
in der mobilen Kommunikationsumgebung minimiert wird.
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Ein
weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens der Unterstützung wenigstens einer Übergabe
besteht darin, dass die Vorentwicklung in jedem Zeitpunkt stattfinden
kann, während sich
der Anschluss am Ort eines Zugriffspunktes befindet, so dass die Übertragung
des Übergabeentscheidungsmechanismus
erfolgen kann.
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Ein
weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens der Unterstützung wenigstens einer Übergabe
besteht darin, dass die Vorentwicklung unabhängig von dem einzelnen Mechanismus ist,
welcher zur Bestimmung des optimierten Zugriffspunktes für die Übergabe
benutzt wird.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist der Funktionskontext auf eine laufende
Position der mobilen Anordnung bezogen. Vorzugsweise wird der Funktionskontext
durch Vorhersage einer Bewegung der mobilen Einheit, beispielsweise
durch Vorhersage eines Bewegungsweges vorzugsweise im Hinblick auf
die Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Anordnung abgeleitet. Typischerweise
zieht die Vorhersage einer Bewegung der mobilen Anordnung eine laufende Position
der mobilen Anordnung als Startpunkt in Betracht.
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Dieses
bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
eine ortsabhängige
Entscheidung einer Übergabe.
Beispielsweise kann es in einem Unterbereich der mobilen Kommunikationsumgebung
mit einer hohen Verkehrsbelastung bevorzugt sein, einen Übergabeentscheidungsmechanismus
zu verwenden, der an eine harte Übergabe
angepasst ist, um einen weiteren Bandbreiteverbrauch zu minimieren.
Im Gegensatz dazu kann es in einem anderen Unterbereich einer mobilen Kommunikationsumgebung
mit geringer Verkehrsbelastung möglich
sein, einen Übergabeentscheidungsmechanismus
zu realisieren, der an eine weiche Übergabe angepasst ist, welche
eine Übertragung von
Daten zwischen der mobilen Anordnung und einer Vielzahl von Zugriffspunkten
und damit eine größere verfügbare Bandbreite
erfordert.
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Ein
weiterer wichtiger Vorteil dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass sich mobile Anordnungen typischerweise in einer
mobilen Kommunikationsumgebung bewegen. Wenn die Topologie und die
Bewegungsgeschwindigkeit einmal verfügbar sind, so ermöglicht der
proaktive Einsatzmechanismus gemäß vorliegender
Erfindung die Vermeidung ungünstiger Übergaben.
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Es
ist wesentlich, darauf hinzuweisen, dass die Vermeidung derartiger
fehlerhafter Übergaben die
Signallast der mobilen Kommunikationsumgebung wesentlich reduziert,
was in hochbelasteten Bereichen, beispielsweise in Hauptstadtbereichen,
von spezieller Bedeutung ist.
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Weiterhin
stützt
der proaktive Einsatz von Übergabeentscheidungsmechanismen
in Hinblick auf Benutzerbewegungstopologien eine effektive Erweiterung
der mobilen Kommunikationsumgebung, wie beispielsweise die Realisierung
zusätzlicher
Zugriffspunkte längs
eines Schienenweges oder einer Autobahnroute. Der erfindungsgemäße proaktive Einsatzmechanismus
stellt sicher, dass eine Übergabe
zu zusätzlichen
Zugriffspunktquellen aktuell erreicht wird, wenn derartige zusätzliche
Zugriffspunkte in der mobilen Kommunikationsanordnung realisiert sind.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Funktionskontext als Profil
von Anwendungen festgelegt, welche in der mobilen Anordnung ausgeführt werden.
Das Anwendungsprofil wird vor oder im Zeitpunkt des proaktiven Einsatzes
des Übergabemechanismus
festgelegt. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Festlegung des Profils
von Anwendungen als Funktionskontext natürlich mit der vorhergehenden
Festlegung des Ortes und der Vorhersage der Bewegung als Funktionskontext
kombiniert werden kann.
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Als
Basis für
die Festlegung eines Profils von Anwendungen können die Anwendungen in Video-, Standbild-,
Audio-, Text- und
Geschwindigkeitsanwendungen oder andererseits Interaktiv-, Punkt-zu-Punkt-,
Einzel- oder Mehrpunktanwendungen klassifiziert werden, was immer
zweckmäßig ist.
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Die
Berücksichtigung
eines Profils von Anwendungen als Funktionskontext hat den wichtigen Vorteil,
dass eine Übergabe
auf solche Zugriffspunkte erreichbar ist, welche die in einer mobilen
Anordnung laufenden Anwendungen aktuell stützen, wenn eine Vielzahl von
unterschiedlichen Zugriffspunkten für den Übergabeentscheidungsmechanismus
einmal verfügbar
ist. Ein typisches Beispiel besteht darin, dass eine mobile Anordnung
einen Geschwindigkeits- und Datenservice nutzt, so dass eine Übergabe auf
einen Zugriffspunkt, welche lediglich die Geschwindigkeit stützt, vermieden
wird. Der Gesamtvorteil dieser Ausgestaltung eines Profils von Anwendungen
besteht darin, dass die Minimierung von Störungen. für Abonnenten während der Übergabe
möglich
wird.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Funktionskontext der mobilen
Anordnung als Profil eines Benutzers der mobilen Anordnung festgelegt. Natürlich kann
dieser Funktionskontext wiederum mit dem oben diskutierten Funktionskontext
kombiniert werden, welcher auf den Ort/die Bewegung und das Profil
von Anwendungen bezogen ist.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Berücksichtigung
eines Profils eines Benutzers der mobilen Anordnung – oder mit
anderen Worten eines Abonnenten der mobilen Kommunikationsumgebung – besteht
darin, dass falsche unzweckmäßige zeitaufwendige
und Quellen verbrauchende Übergaben
vermieden werden.
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Der
Grund dafür
besteht darin, dass die Berücksichtigung
von Zugriffsrechten für
den Nutzer auf einen speziellen Service, der durch die mobile Kommunikationsumgebung – beispielsweise
den Zugriff auf einen Geschwindigkeits- und Datenservice – geboten
wird, es möglich
macht, eine Übergabe
auf Zugriffspunkte zu vermeiden, welche mit derartigen Zugriffsrechten
nicht in Übereinstimmung
stehen.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass der Funktionskontext, der auf das Profil
eines Nutzers bezogen ist, entweder in der mobilen Kommunikationsumgebung
oder in der mobilen Anordnung weit früher realisiert werden kann,
als die Entscheidung für
eine Übergabe
durchgeführt
worden ist; dies kann vorzugsweise während einer Zeitperiode mit
geringer Verkehrsbelastung zwecks Optimierung einer Quellenausnutzung
erfolgen.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung beziehen sich auf die Auswahl von Kandidatenzugriffspunkten,
welche dem Übergabeentscheidungsmechanismus
als Eingangsgrößen zugeführt werden.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird wenigstens ein Kandidatenzugriffspunkt unter Verwendung von
unterstützenden,
vorinstallierten Übergabemechanismen
identifiziert.
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Der
Vorteil dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass die vorhandene Infrastruktur der mobilen Kommunikationsumgebung
lediglich in geringem Maße,
beispielsweise durch Installierung des proaktiven Einsatzes von Übergabeentscheidungsmechanismen,
modifiziert werden muss, wobei alle anderen Aspekte des Netzwerkmanagements
unverändert
bleiben. Ein typisches Beispiel von existierenden Übergabemechanismen
sind hier solche Mechanismen, welche auf Signalstärkemessungen
und der Auswahl solcher Zugriffspunkte basieren und zum höchsten Wert
der Signalstärke
für den
Austausch von Information zwischen der mobilen Anordnung und dem
Zugriffspunkt führen.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden Kandidatenzugriffspunkte als Funktion
von dynamischen Kriterien klassifiziert. Beispiele für derartige Kriterien
sind Signalstärke,
Bandbreite, gestützte
Anwendungen, Servicequalität,
Netzwerkausnutzung und Energieverbrauch.
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Ein
wesentlicher Vorteil dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels besteht darin,
dass der Übergabeentscheidungsmechanismus
nicht nur proaktiv eingesetzt wird, sondern sich auch zeitlich in
Bezug auf den vorhandenen Funktionskontext sowohl für die mobile
Einheit als auch die mobile Kommunikationsumgebung ändert. Damit
wird eine optimale Anpassung an den Typ der verwendeten mobilen
Anordnung in der mobilen Kommunikationsumgebung und den Typ von
verfügbaren
Zugriffspunkten möglich
gemacht. Beispielsweise kann für
mobile Rechneranordnungen, wie beispielsweise Laptop-Computer, der
Energieverbrauch, die Servicequalität oder die verfügbare Bandbreite
für eine
Datenkommunikation und einen gestützten Datenverkehr kritisch
sein, während
für reine
auf Geschwindigkeit basierende Anwendungen, beispielsweise in einer
mobilen 2G-Kommunikationsumgebung,
die verfügbare
Signalstärke
zur Vermeidung einer Serviceunterbrechung wichtiger sein kann.
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Ein
weiterer wichtiger Vorteil der Verwendung dynamischer Kriterien
besteht darin, dass die Bewertung unterschiedlicher Kriterien in
sehr flexibler Weise erreicht werden kann.
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Ein
erstes Merkmal besteht darin, dass lediglich geeignete Schwellwerte
vorhanden sind und dass dann eine Ja/Nein-Entscheidung in Bezug auf jedes einzelne
Kriterium durchgeführt
wird.
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Ein
zweites Merkmal besteht darin, eine derartige strikte Ja/Nein-Entscheidung
zu vermeiden und eine Wichtungsfunktion für die unterschiedlichen Kriterien – beispielsweise
ein Wahrscheinlichkeitswert für
die Möglichkeit,
dass die mobile Anordnung aktuell einer vorherbestimmten Bewegung
folgt – verwendet
wird, welche dann in einem bevorzugten Gesamtwert für eine Übergabe
zu einem speziellen Zugriffspunkt kombiniert wird.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf den Nichteinsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus,
wenn er nicht mehr relevant ist.
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Wie
bereits oben ausgeführt,
bezweckt der proaktive Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
die dynamische Übernahme
optimaler Übergabeentscheidungen
im Hinblick auf spezielle Funktionskontexte. Hinsichtlich der Tatsache,
dass dieser Funktionskontext sich kontinuierlich mit der Zeit ändert, stellt
der Nichteinsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
sicher, dass niemals ein alter Übergabeentscheidungsmechanismus
verwendet wird, um eine Übergabeentscheidung
vorzunehmen. Darüber
hinaus ermöglicht
der Nichteinsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
die Minimierung von Speichererfordernissen, was speziell relevant
ist, wenn der Übergabeentscheidungsmechanismus
in der mobilen Anordnung mit begrenzten Speichermöglichkeiten
proaktiv eingesetzt wird.
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Gleichartige
Vorteile, wie dies oben in Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren
der Unterstützung
wenigstens einer Übergabe
für eine
mobile Anordnung in einer mobilen Kommunikationsumgebung ausgeführt wurde,
werden auch durch die erfindungsgemäße Übergabeunterstützungseinrichtung für eine mobile
Anordnung in einer mobilen Kommunikationsumgebung erreicht, was
hier nicht noch einmal wiederholt wird.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Computerprogramm,
das direkt in den internen Speicher einer mobilen Kommunikationseinheit
einschreibbar ist und Software-Codeteile zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
umfasst, wenn das Programm auf einem Prozessor der mobilen Kommunikationseinheit
läuft.
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Die
vorliegende Erfindung dient daher auch zur Implementierung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte
auf einem Computersystem oder auf Prozessorsystemen. Letztendlich
führt eine
derartige Implementierung zur Realisierung von Computerprogrammen
für die
Verwendung mit einem Computersystem oder spezieller einem Prozessor,
der beispielsweise in einem Netzwerkknoten der mobilen Kommunikationsumgebung
oder der mobilen Anordnung vorgesehen ist.
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Diese
die Funktionen der vorliegenden Erfindung definierenden Programme
können
in vielfacher Form auf einen Computer/Prozessor gegeben werden,
welche die folgenden Informationen enthalten, jedoch nicht auf diese
beschränkt
sind. Dabei handelt es sich um Informationen, die in nicht beschreibbaren Speichermedien,
wie beispielsweise Festwertspeicher, etwa ROM's oder CD ROM-Discs gespeichert sind
und durch Prozessoren oder Computer-I/O-Anordnungen gelesen werden
können;
in beschreibbaren Speichermedien, beispielsweise Floppy Discs und
Festplatten gespeicherte Information; oder Informationszuführung zu
einem Computer/Prozessor über
Kommunikationsmedien, etwa Netzwerke und/oder Internet und/oder
Telefonnetzwerke über Modems
oder andere Schnittstellenanordnungen. Es ist darauf hinzuweisen,
dass derartige Medien andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung repräsentieren,
wenn durch Prozessoren lesbare, das erfindungsgemäße Konzept
implementierende Befehle ausgeführt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend
werden die beste Form zur Ausführung
der vorliegenden Erfindung sowie darauf bezogene bevorzugte Ausführungsbeispiele
anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt:
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1 ein
dem proaktiven Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung zugrunde liegendes grundsätzliches Prinzip;
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2 weitere,
dem proaktiven Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung zugrunde liegende Prinzipien;
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3 die
Anwendung des proaktiven Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
für eine
auf ein Internet bezogene Übergabe;
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4 ein
schematisches Diagramm einer Übergabeunterstützungseinrichtung
gemäß vorliegender
Erfindung;
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5 ein
schematisches Diagramm der in 4 dargestellten Übergabesteuereinheit;
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6 ein
Flussdiagramm der durch die Übergabeunterstützungseinrichtung
gemäß den 4 und 5 ausgeübten Funktion;
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7 den
proaktiven Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
durch die Übertragung
von Codedaten;
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8 den
proaktiven Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
durch die Übertragung
von Entscheidungskriterien in tabellarischer Form;
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9 den
proaktiven Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
durch die Übertragung
von Entscheidungsdaten in Form eines Entscheidungsbaums;
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10 ein
detaillierteres schematisches Diagramm für die Übergabesteuereinheit nach 5;
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11 ein
Flussdiagramm zur Bestimmung von auf einen Funktionskontext bezogener
Information gemäß vorliegender
Erfindung;
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12 ein
Flussdiagramm für
den Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung;
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13 ein
detaillierteres schematisches Diagramm der Mobilitätsmanagementeinheit
nach 4;
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14 ein
erstes Beispiel der Anwendung des proaktiven Einsatzes eines Entscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung in einer mobilen Kommunikationsumgebung;
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15 ein
zweites Beispiel der Anwendung des proaktiven Einsatzes eines Entscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung in einer mobilen Kommunikationsumgebung; und
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16 ein
drittes Beispiel der Anwendung des proaktiven Einsatzes eines Entscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung in einer mobilen Kommunikationsumgebung.
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BESCHREIBUNG
DER BESTEN REALISIERUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt
ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegendes grundsätzliches
Prinzip. Generell unterteilt sich eine Übergabe einer mobilen Anordnung
in die Vorbereitung einer Übergabeentscheidung,
die Übergabeentscheidung
selbst sowie die nachfolgende Ausführung der Übergabe. Die vorliegende Erfindung
bezweckt die Verbesserung der Flexibilität und Effektivität der die Übergabeentscheidung
vorbereitenden Schritte sowie der Ausführung der Übergabeentscheidung, wodurch
Nachteile bekannter statischer Übergabeeinrichtungen überwunden
werden.
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Im
Folgenden werden ein proaktiver Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus,
das Konzept der Kontextfestlegung sowie eine effiziente Festlegung
von Übergabekandidaten-Zugriffspunkten
erläutert.
Zunächst
werden die grundsätzlichen Prinzipien
der vorliegenden Erfindung anhand der Beispiele nach den 1 bis 3 erläutert. Die
Implementierung wird anhand der 4 bis 13 beschrieben.
Schließlich
werden Anwendungsszenarien für
die vorliegende Erfindung anhand der 14 bis 16 beschrieben.
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Gemäß 1 tritt
eine Übergabesituation auf,
wenn eine mobile Anordnung 10 in einem Zugriffsbereich
eines Zugriffspunktes 12 einer mobilen Kommunikationsumgebung 14 angeordnet
ist. Weitere Zugriffspunkte 16 und 18 können den
Zugriffspunkt 12 umgeben und Kandidatenzugriffspunkte für die Übergabe
der mobilen Anordnung 10 bilden.
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Für eine hocheffiziente
Realisierung einer Übergabe
gemäß vorliegender
Erfindung wird vorgeschlagen, einen Übergabeentscheidungsmechanismus
entweder auf den mobilen Anschluss 10 oder den Zugriffspunkt 12 auf
der Basis des Profils der mobilen Anordnung sowie von Bewegungsmustern
proaktiv einzusetzen. Wie nachfolgend genauer beschrieben wird,
kann der Übergabeentscheidungsmechanismus
eine Tabelle sein, in der Kriterien für eine Übergabeentscheidung oder eine
kleine Programmfunktion aufgelistet sind, welche zur Realisierung
der Übergabeentscheidung
verwendet werden können.
Bei gegebener Auswahl von möglichen
Zugriffspunkten 16, 18 legt der Übergabeentscheidungsmechanismus
den besten Zugriffspunkt hinsichtlich einer vorausgesagten Bewegung
oder Benutzungspräferenzen
fest.
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Gemäß vorliegender
Erfindung kann der proaktive Einsatz immer stattfinden, während die
mobile Anordnung sich an der Stelle des Zugriffspunktes 12, d.h.
bereits vor dem Zeitpunkt der Übergabeentscheidung,
befindet.
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Ein
weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung bezieht sich
auf die Bestimmung von Information im Hinblick auf einen Funktionskontext
der mobilen Anordnung und der mobilen Kommunikationsumgebung. Dieser
Funktionskontext ist eine Basis für die Speisung des proaktiv
eingesetzten Übergabeentscheidungsmechanismus
mit zur Erzielung einer optimalen Übergabe relevanter Information.
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Typische
Beispiele für
die Bestimmung eines Funktionskontextes sind die Detektierung eines
laufenden Bewegungsmusters der mobilen Anordnung, beispielsweise
durch Kenntnis von Zug- oder Straßenrouten und der Kenntnis
eines Benutzerprofils, beispielsweise, wenn ein Benutzer einen Weg
wiederholt zurücklegt.
Weitere Beispiele sind ein Benutzerprofil, bei dem die mobile Anordnung
in einem Kraftfahrzeug oder einem Zug fest installiert ist, sowie
ein Gruppenprofil, bei dem ein Benutzer mit einer Gruppe reist,
von der bekannt ist, dass sie sich beispielsweise auf einer speziellen
Zugroute bewegt.
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Ein
weiteres wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung, das sich wiederum
auf eine effiziente Vorbereitung einer proaktiv eingesetzten Übergabeentscheidung
bezieht, ist die Bestimmung von Kandidatenzugriffspunkten.
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Ein
Beispiel dafür,
beispielsweise, wenn die Übergabe
kurz bevorsteht, besteht darin, dass die mobile Anordnung vorhandene
Mechanismen, beispielsweise die durch die Zugriffspunkte 16, 18 verfügbare Signalstärke nutzt,
um mögliche
Zugriffspunkte als Kandidatenzugriffspunkte zu bestimmen. Vorzugsweise
können
die Kandidatenzugriffspunkte unter Benutzung dynamischer Kriterien
und operativer Kontextinformation aufgelistet werden.
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Neben
dem Funktionskontext wird auch die bestimmte Gruppe von Kandidatenzugriffspunkten als
Eingangsgröße für den proaktiv
eingesetzten Übergabemechanismus
zwecks Berechnung des besten nächsten
Zugriffspunktes benutzt.
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Schließlich wird
die Übergabe
für den
neuen Zugriffspunkt, beispielsweise den Zugriffspunkt 16, ausgeführt. Vorzugsweise
ist der proaktiv eingesetzte Übergabeentscheidungsmechanismus
uneingesetzt oder äquivalent
gestrichen, wobei der Vorgang gemäß vorliegender Erfindung im
neuen Zugriffspunkt 16 wiederholt wird.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass der erfindungsgemäße proaktive Einsatzvorgang
unabhängig vom
Typ des mobilen Kommunikationsnetzwerkes und der mobilen Anordnung
ist. Typischerweise kann die mobile Kommunikationsumgebung gemäß einem Standard,
beispielsweise aus der Gruppe GSM, TDC, GPRS, PPP, HSCST, WLAN,
HiperLAN, IrDa, Bluetooth, IS45, IS95 sowie IMT2000 betrieben werden.
Die mobile Anordnung kann jede Art von mobiler Anordnung, beispielsweise
ein persönlicher
digitaler Vermittler, ein tragbarer Computer oder jede zusammengesetzte
Anordnung daraus sein.
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2 zeigt
den proaktiven Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
zugrunde liegende Prinzipien in dem Fall, dass Zugriffspunkte einen
unterschiedlichen Service bieten. Elemente, die mit den in Bezug
auf 1 beschriebenen Elementen identisch sind, sind
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der
proaktive Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
gemäß 2 bezieht
sich auf einen Fall, in dem unterschiedliche Kandidatenzugriffspunkte
einen unterschiedlichen Service, beispielsweise einen Geschwindigkeits-,
Audio-, Video-, Text-Service usw. bieten. Zusätzlich zu den Kandidatenzugriffspunkten 16, 18 nach 1 wird
angenommen, dass weitere Kandidatenzugriffspunkte 20, 22, welche
einen von dem der Kandidatenzugriffspunkte 16, 18 unterschiedlichen
Service bieten, als Eingangs-Kandidatenzugriffspunkte
für den
proaktiv eingesetzten Übergabeentscheidungsmechanismus vorhanden
sind.
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Um
die Übergabeentscheidung
auszuführen, nutzt
der Übergabeentscheidungsmechanismus
Information für
auf der mobilen Anordnung laufende Anwendungen, um den optimalen
neuen Zugriffspunkt zu finden. Nutzt der Benutzer beispielsweise einen
Datenservice in großem
Ausmaß,
so ist ein auf eine Paketdatenübertragung,
beispielsweise WLAN bezogener Zugriffspunkt, bevorzugt.
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3 zeigt
ein weiteres Beispiel des proaktiven Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung. Elemente, die mit denen anhand der 1 und 2 beschriebenen
Elemente identisch sind, sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Wie 3 zeigt,
kann der proaktive Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
auch auf Netzwerksgrenzen überschreitende Übergabeszenarien,
entweder zwischen unterschiedlichen mobilen Kommunikationsumgebungen
oder zwischen Unternetzwerken in der mobilen Kommunikationsumgebung
angewendet werden.
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Gemäß 3 kann
der proaktive Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
auch auf eine Übergabe
zwischen unterschiedlichen mobilen Kommunikationsumgebungen angewendet
werden, solange ein Austausch von auf die Übergabe bezogener Information
zwischen diesen unterschiedlichen Umgebungen realisiert ist.
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Im
Folgenden wird eine detaillierte Erläuterung des erfindungsgemäßen proaktiven
Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
und einer zugehörigen
Einrichtung anhand der 4 bis 10 beschrieben.
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Wie
oben ausgeführt,
kann das erfindungsgemäße Verfahren
des proaktiven Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
zu dessen Transfer entweder auf jeden Netzwerkknoten in der mobilen
Kommunikationsumgebung oder zur mobilen Anordnung verwendet werden.
Jeder derartige Netzwerkknoten oder jede mobile Anordnung, die zur Ausführung des Übergabeentscheidungsmechanismus
nach dem proaktivem Einsatz dient, wird daher im Folgenden generell
als Übergabeunterstützungseinrichtung
bezeichnet.
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4 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Übergabeunterstützungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Wie 4 zeigt,
umfasst die Übergabeunterstützungseinrichtung 24 eine Übergabesteuereinheit 26 und
eine Mobilitätsmanagementeinheit 28.
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Generell
dient die Übergabesteuereinheit 26 zur Übernahme
einer Übergabeentscheidung
für eine
mobile Anordnung, während
die Mobilitätsmanagementeinheit 28 zur
Implementierung der Übergabeentscheidung
durch Signalgabe in der mobilen Kommunikationsumgebung und zur adäquaten Aktualisierung
von Kommunikationsverbindungen auf der physikalischen Schicht dient.
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5 zeigt
ein detaillierteres schematisches Diagramm der Übergabesteuereinheit nach 4.
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Wie 5 zeigt,
umfasst die Übergabesteuereinheit 26 eine
Signalgabe- und Messeinheit 30, eine proaktive Einsatzeinheit 32 und
eine Zugriffspunkt-Bestimmungseinheit 34.
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6 zeigt
das grundlegende Flussdiagramm der Wirkungsweise der Übergabesteuereinheit 26 gemäß den 4 und 5,
woraus die Wirkungsweise von darin vorgesehenen Untereinheiten ersichtlich
ist.
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Wie 6 zeigt,
ist eine Maßnahme
zur Erzielung von optimalen Übergabeentscheidungsmechanismen
im Sinne vorliegender Erfindung ein proaktiver Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
in einem Schritt S10 durch die proaktive Einsatzeinheit 32.
Generell wird der Übergabeentscheidungsmechanismus
vor dem proaktiven Einsatz gemäß einer
Kontextinformation errichtet, welche im Zeitpunkt des Einsatzes
verfügbar
ist. Details des proaktiven Einsatzes werden im Folgenden anhand der 7 bis 9 erläutert.
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In
Abhängigkeit
von der Art des Übergabeentscheidungsmechanismus
wird die Kontextbestimmungseinheit 34 in einem Schritt
S12 gemäß 6 aktiviert,
um den Funktionskontext der mobilen Anordnung zu bestimmen. Es ist
darauf hinzuweisen, dass die Aktivierung der Kontextbestimmungseinheit 34 in
dem Sinne optional ist, dass der Typ des proaktiv eingesetzten Übergabemechanismus
ein Typ sein kann, der allein auf der Bestimmung der Signalstärke in der
Signalgabe- und Messeinheit 30 beruht, welche die Bestimmung
des Funktionskontextes als überholt
gestaltet. Es ist darauf hinzuweisen, dass auch dieser Fall durch
die vorliegende Erfindung erfasst wird.
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Wie 6 zeigt,
erfolgt in einem nächsten Schritt
S14 die Aktivierung der Zugriffspunkt-Bestimmungseinheit 36 zur
Bestimmung wenigstens eines Zugriffs für die mobile Einheit als Eingangsgröße zum proaktiv
eingesetzten Übergabeentscheidungsmechanismus.
Einzelheiten dieser Bestimmung werden im Folgenden anhand von 12 erläutert.
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Wie 6 weiterhin
zeigt, führt
die proaktive Einsatzeinheit 32 schließlich einen Schritt S16 aus, um
den Übergabeentscheidungsmechanismus
uneingesetzt zu gestalten, wenn er nach der Ausführung der Übergabe nicht mehr relevant
ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass dieser Schritt S16 optional
ist, was beispielsweise der Fall ist, wenn ein nachfolgender proaktiver
Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
durch Überschreiben
vorher eingesetzter Übergabeentscheidungsmechanismen
erreicht wird.
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Im
Folgenden werden weitere Einzelheiten des proaktiven Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
anhand der 7 bis 13 erläutert.
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7 zeigt
eine erste Option für
einen proaktiven Einsatz eines Entscheidungsmechanismus durch Herunterladen
von Codedaten entweder auf die mobile Anordnung oder einen Netzwerkknoten
in der mobilen Kommunikationsumgebung, beispielsweise einen oder
mehrere Kandidatenzugriffspunkte.
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Wie 7 zeigt,
besteht eine Lösung
darin, IPv4/IPv6 mit einer Ausdehnung auf IP-Optionsmechanismen
zu verwenden, welche die Einbettung von Programmfragmenten in IP-Pakete
unterstützen, wenn
diese die mobile Kommunikationsumgebung durchlaufen.
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Wie 7 zeigt,
werden Datenpakete 38 durch aktive Optionen 40 erweitert,
welche die Integration von Codedaten ermöglichen, was nach einem proaktiven
Einsatz erfolgt.
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Mit
anderen Worten beschreibt die Lösung nach 7 eine "In Band"-Lösung in
dem Sinne, dass Datenpakete den Code zusammen mit Daten führen, welche
notwendig sein können,
um den Code abzuarbeiten, welcher beispielsweise auf den Funktionskontext
bezogen ist.
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Wie 7 weiterhin
zeigt, ist eine aktive Option 40 in dem Typ von aktiven
Optionen, welche zur Klassifizierung der Codedaten verwendet werden können, in
eine die Länge
der Gebührendaten
definierende Längenvariable 44 und
Codedaten 46 unterteilt.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass das Herunterladen von Codedaten speziell
für Konzepte
von aktiven Netzwerken geeignet ist, in denen Netzwerkknoten Berechnungen
von in ihnen fließenden
Daten, beispielsweise den Zugriffspunkten, bilden können. Es
ist möglich,
die obere Kommunikationsumgebung durch proaktiven Einsatz von Übergabeentscheidungsmechanismen
als Codedaten in relevanten Stellen in der mobilen Kommunikationsumgebung und/oder
der mobilen Anordnung zu "programmieren".
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Es
ist weiterhin darauf hinzuweisen, dass keine spezielle Beschränkung des
Typs von durch die aktive Option 40 vorgesehenen Codedaten
existiert, so dass jeder Typ einer Übergabeform im Rahmen vorliegender
Erfindung frei gestützt
werden kann.
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Eine
weitere Lösung
des proaktiven Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
ist auf den Transfer einer Tabellendatenstruktur bezogen, wie dies
in 8 dargestellt ist.
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Wie 8 zeigt,
kann der proaktive Einsatz eines Übergabemechanismus auch durch
Herunterladen von Übergabeentscheidungskriterien,
beispielsweise Signalstärke,
Bandbreite und Optionen zur Bestimmung des Funktionskontextes der
mobilen Einheit in Form beispielsweise einer Tabelle erreicht werden.
Darüber
hinaus ist das Herunterladen von Daten auf Schwellwerte, beispielsweise
einen Schwellwert TS für
die Signalstärke
und einen Schwellwert TB für
die Bandbreite, bezogen.
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Eine
erste Option besteht darin, dass diese tabellarischen Übergabeentscheidungsmechanismus-Daten
proaktiv auf eine vorinstallierte Funktionalität entweder in der mobilen Anordnung
oder in einem oder mehreren Zugriffspunkten in den mobilen Kommunikationsumgebungen
eingesetzt werden, welche dann die in Tabellenform zur Ausführung einer Übergabeentscheidung
aufgelisteten Kriterien verwendet werden.
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Eine
andere Option besteht darin, dass die tabellarischen dynamischen Übergabeentscheidungskriterien
proaktiv zusammen mit einer darauf bezogenen Funktionalität zur Verarbeitung
der Kriterien, beispielsweise unter Verwendung des in 7 dargestellten
erfinderischen Konzeptes, eingesetzt werden. In diesem Falle können die
Belastungsdaten des IP-Paketes die dynamischen Übergabekriterien führen, während die
aktive Option die darauf bezogenen Codedaten zu deren Verarbeitung
führt.
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Wie 8 zeigt,
kann der proaktive Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
auf einen Satz von Kandidatenpunkten AP1 bis AP4 angewendet werden,
wenn er einmal erreicht ist. Hier ist darauf hinzuweisen, dass die
folgenden Ausführungen lediglich
Beispiele darstellen.
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Wie 8 zeigt,
können
für jeden
der Kandidatenpunkte AP1 bis AP4 die in der Übergabekriteriumsliste aufgelisteten
unterschiedlichen Kriterien angewendet werden. Das Ergebnis kann
beispielsweise darin bestehen, dass eine Signalstärke den
vordefinierten Schwellwert TS in den Zugriffspunkten AP1 und AP3,
nicht aber in den Zugriffspunkten AP2 und AP4, übersteigt. Darüber hinaus
kann ein Ergebnis der Anwendung des Übergabeentscheidungsmechanismus
darin bestehen, dass die verfügbare
Bandbreite größer als
ein Schwellwert TB in den Zugriffspunkten AP1 und AP3, nicht aber
in den Zugriffspunkten AP2 und AP4, ist.
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Wie 8 zeigt,
bezieht sich ein weiteres Kriterium auf die Bewegungsvorhersage.
Hier wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
Prioritäten
für unterschiedliche
Zugriffspunkte AP1 bis AP4 anzuwenden. Speziell wird für jeden
der Kandidatenzugriffspunkte AP1 ermittelt, ob er in Übereinstimmung
mit der Bewegungsvorhersage längs
der Bewegungsroute für
die Bewegungsanordnung ist.
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Für das spezielle
in 8 dargestellte Beispiel wird angenommen, dass
die Priorität
für Zugriffspunkte
AP1 und AP2, d.h., der Wert von P1 und P2 klein ist und dass weiterhin
die Priorität
P3 und P4 für
die verbleibenden Zugriffspunkte AP3 und AP4 hoch ist.
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Das
Ergebnis der Ausführung
des proaktiv eingesetzten Übergabeentscheidungsmechanismus gemäß 8 ist
in der letzten Zeile von 8 dargestellt.
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Der
Zugriffspunkt AP1 wird fallengelassen, wenn er nicht nahe genug
an der vorhergesagten Bewegungsroute der mobilen Anordnung liegt,
die durch einen kleinen Prioritätswert
angezeigt ist.
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Der
Zugriffspunkt AP2 wird fallengelassen, wenn entweder die Signalstärke oder
die Bandbreite zur Erzielung der gewünschten Servicequalität hoch genug
ist. Als Konsequenz werden die Zugriffspunkte AP1 und AP2 für die Übergabe
nicht in Betracht gezogen und es bleibt ein möglicherweise proaktiv eingesetzter Übergabeentscheidungsmechanismus
uneingesetzt; dieser Schritt ist jedoch optional.
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Wie 8 zeigt,
sind weitere Kandidaten für die Übergabe
die Zugriffspunkte AP3 und AP4. Zu dieser Zeit wird der Zugriffspunkt
AP4 aufgrund eines kleinen Pegels der Signalstärke und einer eingeschränkten Bandbreite
nicht in Betracht gezogen. Dieser Zugriffspunkt AP4 besitzt jedoch
einen höheren
Prioritätswert
im Hinblick auf die Bewegungsvorhersage oder es ist mit anderen
Worten eine hohe Wahrscheinlichkeit vorhanden, dass dieser Zugriffspunkt
ein ausgezeichneter Kandidat für
die Übergabe während der
nachfolgenden Bewegung der mobilen Anordnung ist. Aus diesem Grunde
werden die weitere Bewegung der mobilen Anordnung und der proaktive
Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
für diesen
Zugriffspunkt AP4 initiiert.
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Wie
ebenfalls in 8 dargestellt ist, wird schließlich die Übergabe
für diese
vier Kandidaten im Zugriffspunkt AP3 erreicht, da hier eine ausreichende Signalstärke und
Bandbreite zur Verfügung
steht und dass dieser Zugriffspunkt an die durch den hohen Prioritätswert angegebene
Bewegungsvorhersage angepasst ist.
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Eine
weitere Abwandlung der proaktiven Einsatzlösung gemäß 8 ist die
Verarbeitung von Kriterien.
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Während gemäß 8 speziell
die Verarbeitung der Signalstärke
und der Bandbreite zu einer zugeordneten Ja/Nein-Entscheidung führt, ist
es gemäß vorliegender
Erfindung auch möglich,
eine Wichtungsfunktion auf diese Kriterien anzuwenden. Mit anderen
Worten, ist es nicht notwendig, im Hinblick auf einen vordefinierten
Schwellwert genau zu entscheiden, wobei auch jede Art von Wichtungsfunktion
für die
dynamischen Kriterien gemäß vorliegender
Erfindung anwendbar ist.
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9 zeigt
eine weitere Lösung
des proaktiven Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
gemäß vorliegender
Erfindung, welche auf einem proaktiven Einsatz eines Entscheidungsbaums beruht.
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Unter
Verwendung der Lösung
nach 9 wird eine Übergabeentscheidung
durch Durchlauf durch den Entscheidungsbaum vom Routenknoten zu
einem Blattknoten ausgeführt.
Während
dieses Laufes werden unterschiedliche Kriterien, wie beispielsweise
Signalstärke
und Befolgung einer Bewegungsvorhersage in Betracht gezogen, bevor
eine Entscheidung für
eine Übergabe
auf einen speziellen Punkt, beispielsweise einen Zugriffspunkt APi,
erfolgt oder nicht.
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Andererseits
kann sich die Entscheidung bis zu einem Routenknoten für die Übergabe
zu einem Zugriffspunkt APj verzweigen, welcher sich vom fallengelassenen
Zugriffspunkt APi unterscheidet. Anhand der 7 bis 9 wurden
unterschiedliche Ausführungsbeispiele
für einen
proaktiven Einsatz eines Übergabeentscheidungsmechanismus
und unterschiedliche Typen von Übergabeentscheidungsmechanismen
erläutert;
im folgenden werden andere Ausführungsbeispiele,
welche sich auf die Bestimmung eines Funktionskontextes und einer
Zugriffspunktbestimmung beziehen, anhand der 10 bis 12 erläutert.
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10 zeigt
ein schematisches Diagramm der Übergabesteuereinheit
nach den 4 und 5.
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Gemäß 10 ist
die Kontextbestimmungseinheit 34 der Übergabesteuereinheit 26 vorgesehen,
um Information hinsichtlich des Funktionskontextes der mobilen Anordnung 10 und
der mobilen Kommunikationsumgebung 14 zu erzeugen. Speziell umfasst
die Kontextbestimmungseinheit 34 eine Positionierungseinheit 60,
eine Bewegungsvorhersageeinheit 62, eine Anwendungsprofileinheit 64,
eine Nutzerprofileinheit 66 und eine Übergabetyp-Bestimmungseinheit 68.
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Operativ
dient die Positionierungseinheit 60 zur Bestimmung des
Ortes einer mobilen Anordnung in der mobilen Kommunikationsumgebung.
Die Bestimmung des Ortes kann durch Verwendung von Information durchgeführt werden,
die in der mobilen Kommunikationsumgebung verfügbar ist, beispielsweise unter
Verwendung einer Zelle ID derjenigen Zelle, in der sich die mobile
Anordnung gegenwärtig befindet.
Eine Alternative besteht in der Verwendung von globalen Positionierungssystemen,
beispielsweise GPS, usw., was von Vorteil für mobile Anordnungen ist, die
sowohl mit der mobilen Kommunikationsumgebung als auch mit einem
Positionierungssystem auf Satellitenbasis verbunden sind.
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Darüber hinaus
dient die Bewegungsvorhersageeinrichtung 62 zur Vorhersage
einer Bewegung der mobilen Einheit in der mobilen Kommunikationsumgebung
entweder auf der Basis von Nutzerprofilinformation oder auf der
Basis von Information, dass eine mobile Einheit wiederholt einer
speziellen Route folgt. Eine andere Option für die Operation der Bewegungsvorhersageeinrichtung 62 kann
im Austausch von Daten mit einem Positionierungssystem, beispielsweise
GPS, zur Gewinnung von Routeninformation liegen.
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Weiterhin
dient die Anwendungsprofileinheit 64 zur Bestimmung eines
Profils von auf der mobilen Anordnung laufenden Anwendungen, beispielsweise einem
Datenservice, einem Geschwindigkeitsservice, einem Sprachservice,
einem Videoservice, generell einem Multimediaservice, usw.
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Die
Nutzerprofileinheit 66 dient zur Bestimmung eines Profils
des Benutzers, beispielsweise vordefinierten Bewegungsmustern für den Benutzer, Zugriffsrechte
auf einen jeweils unterschiedlichen Service für den Benutzer usw. Dies kann
entweder durch lokale Speicherung in der mobilen Anordnung oder
durch einen Fernzugriff auf die mobile Kommunikationsumgebung erreicht
werden.
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Die Übergabetyp-Bestimmungseinheit 68 bezieht
sich auf die Bestimmung eines Typs der Übergabeentscheidung. Es ist
darauf hinzuweisen, dass die Aktivierung der Übergabetyp-Bestimmungseinheit 68 optional
ist. Eine erste Option für
den Übergabetyp
ist eine die Mobilität
unterstützende Übergabe.
Eine andere Option für
die Übergabe
ist eine netzwerkunterstützte Übergabe.
Eine dritte Option für
den Übergabetyp
ist eine Hybridform einer Übergabe,
wobei ein Teil der Übergabefunktionalität durch Netzwerkknoten,
beispielsweise Zugriffsknoten, gegeben ist und ein Teil der Funktionalität in der
mobilen Anordnung liegt. Die Hybridübergabe eignet sich speziell
für eine
sanfte Übergabe.
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Zusätzlich zu
den Untereinheiten der oben erläuterten
Kontextbestimmungseinheit 34 zeigt 10 auch
Unterkomponenten der Zugriffspunktbestimmungseinheit 36.
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Die
oben erläuterte
Kontextbestimmung kann entweder durch Mehrfachaktivierung der Kontextbestimmungseinheit – d.h. im
Zeitpunkt des proaktiven Einsatzes und im Zeitpunkt der Übergabeentscheidung – oder durch
Schaffung wenigstens zweier derartiger Kontextbestimmungseinheiten,
und zwar eine in der mobilen Anordnung und eine weitere in der mobilen
Kommunikationsumgebung modifiziert werden.
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Die
erste Alternative besitzt den Vorteil, dass bereits im Zeitpunkt
des proaktiven Einsatzes die Kontextinformation erzeugt und zum
Aufbau des Übergabeentscheidungsmechanismus
verwendet wird.
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Die
zweite Alternative besitzt den Vorteil, dass sie die Erzeugung von
Kontextinformation an der Stelle stützt, wo sie verfügbar ist.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass natürlich
die Mehrfachkontexterzeugung in verschiedenen Zeiten oder an unterschiedlichen
Stellen kombiniert werden kann.
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Wie 10 zeigt,
umfasst die Zugriffspunkt-Bestimmungseinheit 36 eine
Einheit zur Bestimmung von Kandidatenzugriffspunkten 70 sowie eine
Zugriffspunkt-Auflistungseinheit 72.
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Die
Einheit zur Bestimmung der Kandidatenzugriffspunkte 70 bestimmt
wenigstens einen Kandidatenzugriffspunkt, beispielsweise unter Verwendung
von an sich bekannten Verfahren zur Identifizierung neuer Zugriffspunkte,
wie beispielsweise einer Messung der Signalstärke, und der Signalgabe- und Messeinheit 30.
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Weiterhin
kann die Zugriffspunkt-Auflistungseinheit 72 aktiviert
werden, um eine Auflistung der identifizierten Kandidatenzugriffspunkte
zu realisieren. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass die vorliegende
Erfindung die Verwendung von dynamischen Kriterien für eine derartige
Auflistung, beispielsweise Signalstärke, Bandbreite, QoS, Verkehrsart,
wie paketgeschaltet oder schaltkreisgeschaltet, Energieverbrauch,
Netzwerklast, usw. ermöglicht.
Im Folgenden wird das Zusammenwirken der unterschiedlichen Untereinheiten
in der Kontextbestimmungseinheit 34 anhand von 11 erläutert.
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Wie 11 zeigt,
wird in einem Schritt S20 zunächst
die laufende Position der mobilen Anordnung, und optional der Bewegungsweg
und die Geschwindigkeit bestimmt. Sodann folgt in einem Abfrageschritt
S22 eine Bestimmung, ob zusätzliche
Kontextinformation notwendig ist. Ist dies nicht der Fall, so wird
die Operation der Kontextbestimmungseinheit gestoppt. Andererseits
folgt ein Schritt S24, um ein Profil von Anwendungen zu bestimmen,
die in der mobilen Anordnung aktiviert werden. Darauf erfolgt in einem
Schritt S28 wiederum eine Abfrage, um zu bestimmen, ob eine zusätzliche
Kontextinformation notwendig ist. Ist dies nicht der Fall, so wird
die Operation der Kontextbestimmungseinheit 34 beendet.
Andererseits wird in einem Schritt S30 das Profil des Nutzers der
mobilen Anordnung bestimmt. Sodann folgt in einem Schritt S32 eine
Abfrage, ob der Übergabetyp
wählbar
ist. Ist dies nicht der Fall, so endet die Operation der Kontextbestimmungseinheit 34, während sonst
eine Auswahl zwischen netzwerkunterstützt, bewegungsunterstützt oder
weicher Übergabe
in einem Schritt S34 erfolgt.
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Die
Bedeutung des Flussdiagramms nach 11 besteht
darin, dass unterschiedliche Untereinheiten der Kontextbestimmungseinheit 34 und
darauf bezogene Schritte frei in Abhängigkeit vom Typ und der Größe der notwendigen Kontextinformation kombiniert
werden können,
um die Übergabe
gemäß vorliegender
Erfindung zu optimieren.
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12 zeigt
ein Flussdiagramm der Wirkungsweise der Zugriffspunkt-Bestimmungseinheit 36.
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Wie 12 zeigt,
wird zunächst
in einem Schritt S40 wenigstens ein Kandidatenzugriffspunkt, typischerweise
unter Verwendung existierender Übergabemechanismen
bestimmt. Sodann wird in einem Schritt S42 bestimmt, ob eine Auflistung
von Kandidatenpunkten erwünscht
ist. Ist dies nicht der Fall, so endet die Operation der Zugriffspunkt-Bestimmungseinheit 36.
Andererseits wird in einem Schritt S44 eine Auflistung von Kandidatenzugriffspunkten
realisiert.
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Wie
oben bereits beschrieben, besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung
in der Verwendung von dynamischen Kriterien für eine derartige Auflistung,
beispielsweise Signalstärke,
Bandbreite, QoS, verfügbarer
Verkehrstyp, wie etwa Paket-geschalteter oder Schaltkreis-geschalteter
Verkehr, Energieverbrauch, Netzwerklast usw. Es ist darauf hinzuweisen,
dass sich der Typ von dynamischen Kriterien von Übergabe-zu-Übergabe-Ausführung ändern kann.
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Sind
der Operationskontext und der Satz von Kandidatenzugriffspunkten
als Rahmen für
die Entscheidung über
die Übergabe
bestimmt, so besteht der nächste
Schritt darin, die Übergabe
aktuell zu realisieren, was durch die Mobilitätsmanagementeinheit 28 gemäß 4 durchgeführt wird.
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13 zeigt
im Einzelnen ein schematisches Diagramm dieser Mobilitätsmanagementeinheit 28.
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Wie 13 zeigt,
umfasst die Mobilitätsmanagementeinheit 28 eine
Zustands-Routenneufestlegungseinheit 74, eine drahtlose Transporteinheit 76, eine
mobile Registrierungseinheit 78 und eine Mobilitätszustandseinheit 80.
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Die
Zustands-Routenneufestlegungseinheit 74 steuert den Datenweg
in Zugriffsnetzwerken, um Daten durch den neuen Zugriffspunkt zur
mobilen Anordnung zu führen
oder von dieser abzunehmen. Die Routenneufestlegung von Zuständen kann
die Zugangssteuerung und die QoS-Anwendung zur Handhabung von drahtlosen
Bandbreitequellen umfassen.
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Die
drahtlose Transporteinheit 76 realisiert eine Wechselwirkung
von körperlichen
und durch Daten verbundenen Schichten in mobilen Anordnungen und
Zugriffspunkten für
die Übertragung
von aktiven Zuständen
zwischen unterschiedlichen drahtlosen Kanälen. Dabei kann eine Kanaländerung
durch ein neues Zeitfenster, ein Frequenzband, ein Codewort oder
eine logische Identifizierung in Abhängigkeit vom Typ der Schicht
realisiert werden.
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Die
mobile Registrierungseinheit 78 handhabt eine Zustandsinformation
auf der mobilen Anordnung und tauscht diese Zustandsinformation
mit dem mobilen Kommunikationsnetzwerk bei der Durchführung einer Übergabe
aus.
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Die
Mobilitätszustandseinheit 80 hält Information
hinsichtlich des Kollektivs der mobilen Anordnung einer weiteren
Adressierung und Führung
von Information und Bandbreite bei.
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Im
Folgenden werden unterschiedliche Anwendungsszenarien für den proaktiven
Einsatzmechanismus gemäß vorliegender
Erfindung anhand der 14 bis 16 beschrieben.
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14 zeigt
ein Anwendungsszenario, das auf ein mobiles Kommunikationsnetzwerk 82 bezogen
ist, welches sowohl paketgeschaltete als auch schaltkreisgeschaltete
Verbindungen zu einer Vielzahl von mobilen Anordnungen stützt. Beispiele
dafür sind
ein Funkempfänger 84,
ein mobiles Videotelefon 86 sowie tragbare Computer 88 und 90.
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Wie 14 zeigt,
kann die Verbindung der tragbaren Computer mit dem mobilen Kommunikationsnetzwerk 82 entweder
durch eine direkte paketgeschaltete Verbindung oder durch ein Mobiltelefon 92 erfolgen.
Das Mobiltelefon realisiert diese Verbindung durch drahtlose Kommunikation
entweder zum mobilen Kommunikationsnetzwerk 82 oder zu
einem getrennten lokalen Bereichsnetzwerk LAN 94, beispielsweise
unter Verwendung des mobilen Internet-Protokolls für drahtlose
Kommunikation.
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Eine
weitere in 14 dargestellte Option besteht
darin, mobile Büros 96 zu
unterstützen,
welche mit dem mobilen Kommunikationsnetzwerk 82 verbunden
sein können.
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Aus
dem Anwendungsszenario gemäß 14 wird
klar, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen proaktiven Einsatzkonzeptes
nicht auf irgendeinen Typ von mobiler Anordnung oder irgendeinen
Typ von mobiler Kommunikationsumgebung beschränkt ist, solange der proaktive
Einsatzmechanismus auf darauf bezogene Zugriffspunkte in den verschiedenen
Kommunikationsnetzwerken, beispielsweise dem mobilen Kommunikationsnetzwerk 82,
dem lokalen Bereichsnetzwerk LAN 94 oder dem lokalen Bereichsnetzwerk
LAN 96 angewendet wird.
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14 zeigt
weiterhin, dass auch hinsichtlich des Typs von gestützten Anwendungen
keine Beschränkung
vorhanden ist. Daher kann der proaktive Einsatz von Übergabeentscheidungen
in Bezug auf einen Internet-Service, auf einen PC-Netzwerkservice,
einen ISDN-BISDN-Service oder einen Buchungskommunikationsservice
realisiert werden.
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15 zeigt
ein weiteres Anwendungsszenario, das sich auf den proaktiven Einsatz
von Übergabeentscheidungsmechanismen
in zellularen mobilen Kommunikationsnetzwerken bezogen ist.
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Wie 15 zeigt,
ist eine weitere Option für die
Anwendung des erfindungsgemäßen proaktiven Einsatzmechanismus
für einen Übergabeentscheidungsmechanismus
eine mobile Kommunikation von einem Fahrzeug, beispielsweise einem
Kraftfahrzeug 98.
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Ein
typisches Szenario besteht darin, dass sich das Kraftfahrzeug im
Abdeckungsbereich des mobilen Kommunikationsnetzwerkes zwischen
unterschiedlichen Basisstationen 100, 102 und 104 längs einer
Route 106 bewegt.
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Die
Anwendung des erfindungsgemäßen proaktiven
Einsatzes eines Übergabeentscheidungsmechanismus
ist dann von spezieller Relevanz, wenn das Kraftfahrzeug sich an
einer Stelle 108 befindet, die durch wenigstens zwei Basisstationen
abgedeckt ist.
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Mit
anderen Worten bilden Grenzlinien 100B, 102B und 104B der
Abdeckungsbereiche der Basisstationen 100, 102 und 104 Schnittstellen,
in denen sich der Ort 108 des Kraftfahrzeuges 98 befinden kann.
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Wie
oben ausgeführt,
ist in einer derartigen Situation die Vorhersage der Bewegung des
Kraftfahrzeuges 98 von speziellem Vorteil unter Berücksichtigung
der Alternative der Übergabe
entweder auf die Basisstation 102 oder 104. Verläuft die
Route 106 des Kraftfahrzeuges 98 weiter in der
Grenzlinie 104B, so ist es besser, auf die Basisstation 104 zu übergeben.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass der proaktive Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus die
Realisierung relevanter Mechanismen zur Durchführung von Übergabeentscheidungen im richtigen Zeitpunkt
ermöglicht.
Unter der Annahme, dass sich das Kraftfahrzeug 98 mit einer
bestimmten Geschwindigkeit bewegt, so ermöglicht daher die Beschleunigung
durch den proaktiven Einsatz die geeignete Übergabeentscheidung.
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Es
ist weiterhin darauf hinzuweisen, dass der proaktive Einsatz der Übergabeentscheidung
entweder auf die mobile Anordnung im Kraftfahrzeug 98 oder
andererseits auf eine Basisstationssteuerung der Basisstationen 100, 102, 104 realisiert
werden kann.
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16 zeigt
ein weiteres Anwendungsszenario für den proaktiven Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
in Bezug auf eine mobile IP-Kommunikationsumgebung.
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Wie 16 zeigt,
kann ein Beispiel einer derartigen mobilen Kommunikationsumgebung
auf IP-Basis mittels zweier über
Verbindungsrechner 114, 116 und 118 verbundener
zellularer IP-Netzwerke 110, 112 und eine mobile
IP-freigegebene netzüberschreitende
Kommunikation 120 zu einer Heimbuchungseinheit 122 erfolgen.
Die Heimbuchungseinheit 122 dient zur Handhabung der IP-Adresse
für einen
Verbindungsrechner zwecks Zugriffs auf die mobile Anordnung über einen
zentralen Rechner 124, welcher den auf der mobilen Anordnung
laufenden Service stützt.
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Das
in 16 dargestellte Anwendungsszenario zeigt, dass
der proaktive Einsatz der vorliegenden Erfindung nicht nur auf interne Übergaben
in einer einzigen mobilen Kommunikationsumgebung, sondern auch auf "Zugriff"-Übergaben und darauf bezogene "Zugangs"-Übergaben zwischen zwei derartigen
mobilen Kommunikationsumgebungen 110 und 112 über die
netzüberschreitende
Kommunikation anwendbar ist.
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Weiterhin
ist der proaktive Einsatz gemäß vorliegender
Erfindung auch auf Verbindungsrechner-Übergabeentscheidungen in der
mobilen IP-freigegebenen netzüberschreitenden
Kommunikation 120 anwendbar. In diesem Fall ist ein geeigneter Netzwerkknoten
für den
proaktiven Einsatz des Übergabeentscheidungsmechanismus
die Heimbuchungseinheit 122.
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Vorstehend
wurden verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung in Bezug
auf spezielle Ausführungsbeispiele
beschrieben; es ist jedoch klar, dass diese Merkmale zur Realisierung
weiterer Modifikationen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung
frei kombiniert werden können.
Darüber
hinaus kann die Funktion des proaktiven Einsatzes entweder in Software,
Hardware oder in Kombinationen davon realisiert werden. Der Schutzumfang
der Erfindung ist daher lediglich durch die beigefügten Ansprüche festgelegt.