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Softwaredefinierte Ressourcenkontrolle in Mobilfunksystemen - Software Defined Resource Control

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020559D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 12 (2003-12-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Dec-25
Document File: 4 page(s) / 98K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

GSM (Global System for Mobile communications) und UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) sind Beispiele fuer zellulare, digitale Mobilfunksysteme, die durch Standards spezifiziert sind. Durch diese Standards ist das Verhalten von Endgeraeten dieser Systeme eindeutig. Die spezifischen Funktionen der Luftschnittstellen der Mobilfunksysteme sind logisch in verschiedene Protokolle geteilt. Jedes Protokoll ist durch eine Spezifikation beschrieben, die den gesamten Ablauf und alle Funktionen festschreibt. Um einen korrekten Betrieb der Endgeraete zu gewaehrleisten, sind in allen bekannten und aktuell betriebenen Mobilfunksystemen wie insbesondere GSM und UMTS nicht nur die ueber die Luftschnittstellen ausgetauschten Nachrichten exakt beschrieben, sondern auch die Ablaeufe innerhalb dieser Protokolle. Dies hat zur Folge, dass die Endgeraete, die einmal in den Umlauf gebracht wurden, nicht mehr auf Korrekturen der Spezifikation reagieren koennen und somit ohne diese Korrekturen im Mobilfunknetz betrieben werden. Zum andern werden durch die an der Spezifikation teilnehmenden Firmen auch Funktionen eingebracht, die damit Teil der Spezifikation werden und somit fuer das Endgeraet vorgeschrieben sind. Unter Umstaenden werden diese im Netzwerk aber gar nicht genutzt. Eine Idee besteht nun darin, die Luftschnittstelle so zu erweitern, dass damit Ablaufvorschriften (Programme) vom Netzwerk an das Endgeraet uebertragen werden koennen, so dass nicht mehr die gesamten Protokolle durch einen Standard spezifiziert werden muessen, sondern diese weitgehend im Netzwerk definiert werden koennen. Dazu muss im Endgeraet eine neue Einheit eingesetzt werden, die diese Ablaufvorschriften vom Netzwerk empfaengt und in Programmcode umwandelt, der vom Prozessor des Endgeraetes verstanden wird. Dies kann z.B. mit Hilfe eines Compilers oder Interpreters erfolgen. Um den Programmcode nicht als Volltext an das Endgeraet uebertragen zu muessen, ist der Einsatz eines Kompressionsalgorithmus sinnvoll. Weiter muss es eine Grundkonfiguration des Endgeraetes geben, die ohne weitere Programmdaten auskommt, so dass immer eine Kommunikation mit dem Netzwerk ermoeglicht ist. Dieser Grundprogrammcode kann sich im Endgeraet oder auch auf der SIM (Subscriber Identity Module) bzw. USIM (Universal Subscriber Identity Module) befinden. Damit der Programmcode nicht jedes Mal beim Aktivieren der Luftschnittstelle erneut uebertragen werden muss, ist es sinnvoll beispielsweise unter der UMTS-Technologie bei der RRC Connection Setup Prozedur (RRC Radio Resource Control) eine oder mehrere Versionsnummern vom Endgeraet an das Netzwerk zu uebertragen. Diese Versionsnummern koennen die aktuell genutzten Versionen der Software, Protokolle oder einzelner Funktionen sein, die dann durch einen Test durch das Netzwerk festgestellt und falls notwendig aktualisiert werden koennen. Ferner kann das Netzwerk sein Verhalten auf die im Endgeraet genutzte Softwareversion einstellen. Erweitert werden koennen auch die Fehlermeldungen, z.B. koennen auch die Fehler, die beim Umwandeln des Programmcodes oder die zur Laufzeit der Programme auftreten, angezeigt werden, so dass beispielsweise die vorherige Konfiguration oder Grundkonfiguration weiterverwendet werden kann.

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S

Softwaredefinierte Ressourcenkontrolle in Mobilfunksystemen - Software Defined Resource Control

Idea: Martin Hans, DE-Salzgitter; Maik Bienas, DE-Salzgitter; Hyung-Nam Choi, DE-Salzgitter

GSM (Global System for Mobile communications) und UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) sind Beispiele fuer zellulare, digitale Mobilfunksysteme, die durch Standards spezifiziert sind. Durch diese Standards ist das Verhalten von Endgeraeten dieser Systeme eindeutig. Die spezifischen Funktionen der Luftschnittstellen der Mobilfunksysteme sind logisch in verschiedene Protokolle geteilt. Jedes Protokoll ist durch eine Spezifikation beschrieben, die den gesamten Ablauf und alle Funktionen festschreibt. Um einen korrekten Betrieb der Endgeraete zu gewaehrleisten, sind in allen bekannten und aktuell betriebenen Mobilfunksystemen wie insbesondere GSM und UMTS nicht nur die ueber die Luftschnittstellen ausgetauschten Nachrichten exakt beschrieben, sondern auch die Ablaeufe innerhalb dieser Protokolle. Dies hat zur Folge, dass die Endgeraete, die einmal in den Umlauf gebracht wurden, nicht mehr auf Korrekturen der Spezifikation reagieren koennen und somit ohne diese Korrekturen im Mobilfunknetz betrieben werden. Zum andern werden durch die an der Spezifikation teilnehmenden Firmen auch Funktionen eingebracht, die damit Teil der Spezifikation werden und somit fuer das Endgeraet vorgeschrieben sind. Unter Umstaenden werden diese im Netzwerk aber gar nicht genutzt.

Eine Idee besteht nun darin, die Luftschnittstelle so zu erweitern, dass damit Ablaufvorschriften (Programme) vom Netzwerk an das Endgeraet uebertragen werden koennen, so dass nicht mehr die gesamten Protokolle durch einen Standard spezifiziert werden muessen, sondern diese weitgehend im Netzwerk definiert werden koennen. Dazu muss im Endgeraet eine neue Einheit eingesetzt werden, die diese Ablaufvorschriften vom Netzwerk empfaengt und in Programmcode umwandelt, der vom Prozessor des Endgeraetes verstanden wird. Dies kann z.B. mit Hilfe eines Compilers oder Interpreters erfolgen. Um den Programmcode nicht als Volltext an das Endgeraet uebertragen zu muessen, ist der Einsatz eines Kompressionsalgorithmus sinnvoll. Weiter muss es eine Grundkonfiguration des Endgeraetes geben, die ohne weitere Programmdaten auskommt, so dass immer eine Kommunikation mit dem Netzwerk ermoeglicht ist. Dieser Grundprogrammcode kann sich im Endgeraet oder auch auf der SIM (Subscriber Identity Module) bzw. USIM (Universal Subscriber Identity Module) befinden. Damit der Programmcode nicht jedes Mal beim Aktivieren der Luftschnittstelle erneut uebertragen werden muss, ist es sinnvoll beispielsweise unter der UMTS- Technologie bei der RRC Connection Setup Prozedur (RRC Radio Resource Control) eine oder mehrere Versionsnummern vom Endgeraet an das Netzwerk zu uebertragen. Diese Versionsnummern koennen die aktuell genutzten Versionen der Software, Protokolle oder einzelner Funktionen sein, die dann durch einen Tes...