FI110562B - Pakettidatapalvelu matkaviestinjärjestelmässä - Google Patents

Description

110562

Pakettidata palvelu matkaviestinjärjestelmässä

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy pakettimuotoiseen siirtoon matkaviestinjärjestelmässä.

5 Keksinnön tausta

Matkaviestinjärjestelmät viittaavat yleisesti mihin tahansa tietoliikennejärjestelmään, joka mahdollistaa langattoman liikennöinnin, kun käyttäjät liikkuvat järjestelmän palvelualueen sisällä. Tyypillinen matkaviestinjärjestelmä on yleinen maanpäällinen matkaviestinverkko (PLMN). Usein matkaviestin-10 verkko on accessverkko, joka antaa käyttäjälle langattoman pääsyn ulkopuolisiin verkkoihin, isäntiin tai erityisten palveluntuottajien tarjoamiin palveluihin.

TETRA (TErrestrial Trunked RAdio) on standardi, jonka ETSI (European Telecommunications Standard Institute) on määritellyt digitaalisille ammattilaismatkaviestinjärjestelmille tai yksityisille matkaviestinjärjestelmille 15 (PMR). TETRA-järjestelmä on kehitetty ensisijaisesti ammattilais- tai viran-omaiskäyttäjille, kuten poliisi, sotavoimat, öljykentät, jne.

Yksi päätavoitteista matkaviestinverkkojen kehityksessä on tuottaa uusia datasiirtopalvelulta, kuten pakettidatasiirto, ja erityisesti IP/Internet protokolla -palvelu. Tämän vuoksi uusi TETRAn pakettidataprotokolla (PDP) on 20 standardoinnin alla ETSIissä. TETRA PDP laajentaa perinteisen TETRA-ver-: ’ ·, kon toimimaan IP-aliverkkona.

;·. TETRA PDP laajentaa datasiirtopalvelulta tuottamalla TETRAIIe suuremman kapasiteetin ja käytettävyyden. TETRA-pakettidata on rakennettu TETRAn perusradiolinkkiprotokollapinon päälle ja tuottaa palvelumekanismit 25 erilaisten ylemmän kerroksen protokollien siirtämistä varten. Verkkokerros-protokolliin, jota TETRA PDP tukee, kuuluvat Internet protokollan (IP) versiot 4 ja 6. Täten TETRA-pakettidata laajentaa TETRA-verkon toimimaan IP-aliverkkona mobile IP -järjestelmässä, mikä sallii sovellusohjelmoijien rakentaa sovelluksensa hyvin standardisoidussa ympäristössä.

30 Spesifikaatioluonnoksissa on määritelty ainoastaan kaksi referens- , ··" sipistettä TETRA PDPille. Nämä referenssipisteet ovat IP-pakettimoodilaitteen (TE) ja matkaviestinpäätelaitteen (MT) välillä ja vastaavasti MT:n ja TETRAn kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin (SwMI, Switching and Management Infrastructure) välillä. Toisin sanoen ETSI:n spesifikaatioluonnokset määrittelevät ·:··: 35 TETRA PDP:n toiminnan ilmarajapinnan kannalta ja siltä osin kuinka IP- 2 110562 pakettimuotoinen päätelaite TE (esim. PC tai kannettava tietokone) kytketään TETRA-matkaviestinpäätelaitteeseen MT. Mitään referenssipisteitä SwMI:n sisällä tai SwMI.n ja ulkopuolisen IP-verkon välillä ei ole määritelty. Toisin sanoen ETSI-spesifikaatioluonnokset eivät määrittele kuinka TETRA PDP kyt-5 ketään ulkopuolisiin IP-verkkoihin, joissa IP-palvelut, joista käyttäjä on kiinnostunut, sijaitsevat. Tämän seurauksena SwMI:n sisäinen rakenne ja sen yhteistoiminta (interworking) ulkopuolisten IP-verkkojen kanssa on toteutuksesta riippuvainen.

Tässä yhteydessä TETRA PDP:n kytkettävyys voidaan jakaa kol-10 meen osaan: 1) yhteistoiminta ulkopuolisten IP-verkkojen, esim. Internet ja yksityiset Intranetit, kanssa; 2) yhteistoiminta erillisten TETRA-verkkojen kanssa; ja yhteistoiminta TETRA PDP:n ja muiden matkaviestinverkkojen välillä.

TETRA PDP:n ja ulkopuolisten IP-verkkojen välisessä yhteistoiminnassa voivat käyttäjien vaatimukset TETRA PDP.IIe vaihdella paljon. Perustar-15 ve on luonnollisesti sama. Käyttäjä haluaa käyttää IP-pohjaisia sovelluksia, jotka sijaitsevat ulkopuolisessa IP-verkossa, joko Internetissä tai jossakin Intranetissä. Käyttäjän perspektiivistä verkko, joka on käyttäjän päätelaitteen ja sovelluspalveluiden välillä, on vain IP-datagrammien kuljetusmedia. Kuitenkin, vaikka perustoiminnallisuus olisi sama, tapa, jolla yhteys muodostetaan ja 20 paketit reititetään verkosta toiseen, vaihtelee.

; " Kun PDP-konteksti on muodostettu (ts. tilaajan IP-osoite on akti voitu ja dataa voidaan siirtää), seuraavat seikat voivat vaihdella käyttäjien vä-Iillä: 1) IP-osoitteen allokointi (esim. käytetäänkö staattista vai dynaamista al-lokointia, ja allokoidaanko IP-osoite operaattorin vai asiakkaan osoiteavaruu-: 25 desta); 2) käyttäjän autentikointi (esim. käytetty autentikointimenetelmä, suo- ritetaanko autentikointi operaattorin ja/tai asiakkaan toimesta); 3) käyttäjän oikeuksien tarkistaminen (autorisointi); 4) IP-liikenteen salaus (ei salausta, päästä-päähän salaus, salaus yhdessä toimivien verkkojen välillä); ja 5) liikenteen tunnelointi.

. . 30 Reititystarpeet voivat myös olla erilaiset eri käyttäjille: i) Kaikki IP-paketit TETRA-asiakkaan matkaviestimiltä MS reitite-' ; tään asiakkaan Intranetiin riippumatta paketeissa olevista IP-osoitteista. Tässä tapauksessa asiakkaan Intranet tuottaa kaikki IP-palvelut, joita käyttäjät halua-·:*·; vat käyttää, esimerkiksi pääsy Internetiin tuotetaan asiakkaan oman verkon

35 kautta. Mahdolliset ratkaisut sisältävät tunnelointiprotokollat, kuten GRE, L2TP

3 110562 ja IPSEC -tunnelimoodi. Spesifisiä IP-reititystekniikkoja voitaisiin myös käyttää; sellaisia kuten MPLS.

ii) Kaikki IP-paketit TETRA-asiakkaan matkaviestimiltä reititetään Internetiin TETRA-operaattorin Internet-yhdyskäytävän kautta. Tässä tapauk- 5 sessa ei ole suoraa yhteyttä TETRA-operaattorin verkosta sen asiakkaan Intranetiin, vaan kaikki IP-paketit matkaviestimiltä MS reititetään Internetiin. Tämä tarkoittaa, että TETRA-operaattori toimii Internet-palvelun tarjoajana (ISP, Internet Service Provider).

iii) TETRA-operaattori IP-pohjaisia palveluita omassa IP-verkos- 10 saan. Tässä tapauksessa operaattorilla on IP-palveluita omassa verkossaan ja tuottaa niitä TETRA-asiakkaille. Tällaiset palvelut voisivat sisältää sähköpostin, WAP-palvelut ja asiakkaille räätälöidyt palvelut.

iv) Ylläkuvattujen perusratkaisujen yhdistelmät. Tässä tapauksessa TETRA-operaattorin asiakas käyttää useiden IP-verkkojen tuottamia palvelui- 15 ta. Esimerkiksi asiakkaan omassa Intranetissä on tärkeitä palveluita, TETRA-operaattori tuottaa joitakin tiettyjä IP-palveluita omassa verkossaan ja Internetiin pääsy reititeään TETRA-operaattorin Internet-yhdyskäytävän kautta.

IP-yhteistoiminnan TETRA-verkkojen välillä tulisi tuottaa TETRA-tilaajille mahdollisuus käyttää TETRA PDP-palveluita monissa SwMI:ssä, ts.

20 TETRA-verkoissa. Esimerkiksi käyttäjän pitäisi kyetä aktivoimaan PDP-kon- teksti IP-liikennettä varten koti-SwMI:ssä ja sitten vierailla vieraassa SwMI:ssä ja jatkaa IP-palveluiden käyttämistä ilman mitään lisäjärjestelyitä.

*’.'·· Tällä hetkellä ei ole toteutettuja ratkaisuja, jotka täyttäisivät ylläku- :‘ · vatut yhteistoimintatarpeet.

• · 25 Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on parantaa pakettidata-accessverkon yhteenkytkettävyyttä muiden verkkojen kanssa.

Tämä tavoite saavutetaan menetelmällä ja verkolla, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisissa itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Kek-; ’ 30 sinnön ensisijaiset suoritusmuodot esitetään oheisissa epäitsenäisissä patent tivaatimuksissa.

Esillä olevan keksinnön perusideana on kytkeä matkaviestinverkon ...,· kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri pakettisolmuun standardirajapinnan avulla, ; · joka on alunperin määritelty käytettäväksi muussa pakettimuotoisessa kom- 35 munikaatioverkossa, jotta tuotetaan pakettimuotoinen yhteys ulkopuoliseen kommunikaatioverkkoon. Tämän seurauksena voidaan käyttää tälle standardi- 4 110562 rajapinnalle jo määriteltyjä ja kehitettyjä protokollia ja signalointisanomia aktivoimaan, deaktivoimaan ja päivittämään looginen pakettidatakonteksti infrastruktuurin ja yhdyskäytäväpakettisolmun välillä samoin kuin tunneloimaan datapaketteja niiden välillä. Myös standardia yhdyskäytäväpakettisolmua ja 5 kaikkia sen olemassa olevia yhteistoimintatoimintoja voidaan käyttää paketti-datapalveluiden ja yhteistoiminnan tuottamiseen matkaviestinverkolle. Tällä tavoin vältetään tai minimoidaan tarve erikoistyyppisen pakettidatan reitityksen ja yhteistoiminnan kehittämiselle ja määrittämiselle matkaviestinverkkoa varten. Toisaalta voidaan hyödyntää pakettidatapalveluita ja -protokollia sekä liik-10 kuvuuden hallintaa, jotka on jo kehitetty kytkentä- ja hallintainfrastruktuuria varten.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa GPRS:n Gn-rajapintaa käytetään rajapintana TETRA-kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin ja yhdys-käytävä-GPRS-tukisolmun (GGSN) välillä. GGSN on vastuussa yhteistoimin-15 nasta ulkopuolisten verkkojen kanssa, kuten pakettidataverkon (PDN), GPRS-verkkojen, UMTS-järjestelmän (Universal Mobile Telecommunication System) tai toisen TETRA-verkon. Keksintö mahdollistaa käyttää TETRA-liikkuvuuden-hallintaa (MM) ja TETRA-kotitietokantaa (HDB) ja TETRA-vierailijatietokantaa (VDB) toimintoineen GPRS-liikkuvuuden hallinnan ja HLR- ja VLR-toimintojen 20 sijasta. Gn-rajapinnan ja GGSN:n käyttö sallii käyttää liikkuvan pakettidata-maailman ja tärkeimpien langattomien datasovellusten (GSM, GPRS) standardeja rakennuspalikoita moniin piirteisiin, sensijaan että ne toteutettaisiin TET-RA-, kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin sisällä. Esillä oleva keksintö myös tuottaa pääsyn GGSN-kehityspolulle, koska kaikki GGSN:n kehitys, joka teh-25 dään GPRS-järjestelmässä, voidaan helposti ottaa TETRA-järjestelmään.

:': ‘ Lisäksi Gp-rajapintaa, joka on määritelty SGSN- ja GGSN-solmujen välille GPRS-järjestelmässä voidaan käyttää yhteistoimintaa GGSN-solmujen välillä erillisissä TETRA PLMN-verkoissa, niin että pakettidata voidaan tunneloida yhdestä TETRA-verkosta toiseen.

30 Piirrosten lyhyt selitys

Seuraavassa keksintöä tullaan selittämään yksityiskohtaisemmin ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiinpiirroksiin, joissa .... kuvio 1 havainnollistaa TETRA PDP:n siirtotasoa, kuvio 2 havainnollistaa GGSN-solmua käyttävää TETRA PDP:n 35 arkkitehtuuria, 5 110562 kuvio 3 havainnollistaa GGSN-solmua käyttävän TETRA PDP:n siirtotasoa, kuvio 4 on signalointikaavio, joka havainnollistaa PDP-kontekstin aktivointiproseduuria 5 kuvio 5 on signalointikaavio, joka havainnollistaa matkaviestimeltä MS lähtevää PDP-kontekstin deaktivointiproseduuria, kuvio 6 on signalointikaavio, joka havainnollistaa SwMI:ltä lähtevää PDP-kontekstin deaktivointiproseduuria, kuvio 7 havainnollistaa SwMI:tä, jossa on kaksi Gn-yhdyskäytävää, 10 kuvio 8 on signalointikaavio, joka havainnollistaa Gn-yhdyskäytä- vien välistä sijainninpäivitystä, ja kuvio 9 havainnollistaa IP-yhteistoimintaa erillisten TETRA PLMN:ien välillä.

Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot 15 Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot tullaan kuvaamaan seuraa- vassa toteutettuina TETRA-verkossa, joka käyttää GPRS-järjestelmän Gn-rajapintaa muihin verkkoihin liittymiseen, mutta keksintöä ei ole rajoitettu tähän konseptiin.

Ensin havainnollistetaan TETRA PDP-arkkitehtuuria ja nykyisten i '· 20 ETSI-spesifikaatioiden mukaista GPRS-arkkitehtuuria keksinnön selityksen helpottamiseksi.

TETRA PDP-arkkitehtuuri TETRA-verkon perusarkkitehtuuria kutsutaan kytkentä- ja hallinta-* . infrastruktuuriksi (SwMI, Switching and Management Infrastructure). SwMI si- 25 sältää kaikki laitteet ja välineet, jotka mahdollistavat käyttäjien kommunikoinnin toistensa kanssa SwMI:n kautta. Pitäisi huomata, että SwMI:n tarkka rakenne ja toiminta ei ole keksinnön kannalta merkityksellinen. Yleisesti SwMI voi olla mikä tahansa matkaviestinverkkoinfrastruktuuri, joka tuottaa kytkentä- ja liik-kuvuudenhallintatoiminnot. TETRA-verkkoarkkitehtuuri, jonka on toteuttanut 30 Nokia Inc, Suomi, käsittää digitaaliset keskukset DXT, joihin tukiasemat TBS ,··'·’ on kytketty. TETRA hyödyntää hajautettua tilaajatietokantarakennetta siten, että siinä on kotitietokanta (HDB), joka käsittää pysyvää informaatiota yksittäi-! sistä ja/tai ryhmätilaajista tilaajan kotiverkossa, sekä vierailijatietokannan (VDB), joka käsittää väliaikaista informaatiota yksittäisistä ja/tai ryhmätilaajista, 6 110562 jotka vierailevat verkossa. Tyypillisesti kukin DXT on varustettu VDBillä. Osa DXT-keskuksista tarjoaa yhdyskäytävän muihin tietoliikenneverkkoihin.

SwMI kommunikoi ilmarajapinnan RO yli TETRA-matkaviestinpääte-laitteen MT tai matkaviestimen MS kanssa. MT on kytketty päätelaitteeseen 5 TE rajapinnan R1 kautta. Lisäksi TETRA-standardissa on määritetty järjestelmien välinen rajapinta (ISI, Inter System Interface) eri TETRA-verkkojen liittämiseen toisiinsa.

TETRA PDP laajentaa datasiirtopalvelulta tuottamalla TETRA:lle lisää kapasiteettia ja käytettävyyttä. TETRA PDP:n nykyinen skenaario on se-10 lostettu julkaisussa ETS 300 392-2, clause 19, versio ME 04, elokuu 1999, joka sisällytetään tähän viitteenä. Kuvio 1 havainnollistaa TETRA-pakettidatan protokollapinoja, kun sovellus käyttää IP-protokollaa ja se on sijoitettu matkaviestimeen MS. MS voi olla myös IP-pakettimuotoisen päätelaitteen (TE), kuten henkilökohtaisen tietokoneen (PC), ja TETRA-matkaviestinpäätelaitteen 15 (MT), jossa on IP-pakettidatatuki, yhdistelmä. Protokollapinot, jotka ovat mat kaviestimessä MS ja SwMI-infrastruktuurissa, sisältävät tyypillisesti seuraavat protokollat: Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP), Mobile Link Entity (MLE), Logical Link Control (LLC), Medium Access Control (MAC) sekä Air Interface Layer 1 (AI-1).

20 llmarajapinta kerros 1 (AI-1) on määritelty TETRA-spesifikaatioissa : ’ ja se tuottaa fyysisen TETRA-kanavan ilmarajapinnan RO yli. MAC kontrolloi :.: radiokanavan access-signalointiproseduureja (pyyntö ja myöntäminen) ja LLC- kehysten mapittamista fyysiseen TETRA-kanavaan. Looginen linkkikontrolli-(LLC)-kerros tuottaa loogisen linkin matkaviestimen MS ja SwMI-infrastruktuu-:T 25 rin välille. MLE-protokolladiskriminaattoriyksikkö (datasiirto) reitittää TETRA:n pakettidatasignaloinnin ja datan vastaavalle TETRA:n pakettidatapalvelu-accesspisteelle (SAP) service access point (vastinyksikössä) SwMI/MS).

TETRA-pakkettidata on rakennettu TETRA:n perusprotokollapinon MLE-kerroksen päälle ja tuottaa palvelumekanismit erilaisten ylemmän kerrok-30 sen protokollien kuljettamiseksi. Ensimmäinen protokolla, joka tuodaan pel-kästään pakettidatapalvelua varten, on SNDCP. SNDCP on TETRA-spesifinen ' · t verkkokerrosprotokolla, jolla on kaksi päätoimintoa: 1) neuvotella ja ylläpitää TETRA PDP-kontekstit matkaviestimen MS ja SwMI-infrastruktuurin välillä ja ·;·; 2) kontrolloida PDP-datasiirtoa matkaviestimen MS ja SwMI-infrastruktuurin 35 välillä.

7 110562

Ennenkuin MS voi saada pääsyn mihinkään SNDCP-palveluihin, se käy ensin läpi pakettidatarekisteröintiproseduurin, jota kutsutaan PDP-kon-tekstin aktivoinniksi (PDP Context Activation). PDP-kontekstin aktivoinnin aloittaa MS. PDP-kontekstin aktivointi käsittää PDP-osoitteen (esim. IPv4-osoit-5 teen) ja muiden datasiirron aikana käytettävien parametrien neuvottelun sekä PDP-osoitteen sitomisen TETRA-tilaajatunnisteeseen ITSI. Uniikki PDP-kon-teksti luodaan kullekin PDP-osoitteelle, joka on aktiivinen verkossa (ts. valmis lähettämään tai vastaanottamaan dataa). PDP-osoitteen ja ITSI:n lisäksi PDP-konteksti sisältää myös SNDCP-palveluaccesspistetunnisteen (SNSAP), tai 10 yleisemmin NSAPI (Network Service Access Point Identifier), jonka kautta SNDCP:n palvelut ovat ylemmän kerroksen protokollien käytettävissä. Matkaviestimessä MS ja SwMI-infrastruktuurissa tallennettavat kaksi TETRA PDP-kontekstia muodostavat välilleen loogisen yhteyden.

Kuviossa 1 sovellus, joka on matkaviestimessä MS, käyttää IP-15 protokollakerrosta, joka on SNDCP-kerroksen päällä. SwMI-infrastruktuurissa on IP-reititys ja välityskerros. Vaikka RO-rajapinnan (ja Rl-rajapinnan) muut protokollat on hyvin määritelty TETRA-spesifikaatioissa, SwMI-infrastruktuurin IP-reititys ja -välityskerroksen toteutus samoin kuin liitäntä ulkoisiin verkkoihin ovat ETSI-spesifikaatioiden ulkopuolella.

.. 20 GPRS-arkkitehtuuri GPRS-spesifikaatioiden mukainen GPRS-infrastruktuuri käsittää GPRS-tukisolmuja (GSN), nimittäin GPRS-yhdyskäytävätukisolmun (GGSN) ja palvelevan GPRS-tukisolmun (SGSN). SGSN-solmun päätoiminnot ovat ha-25 väitä uudet GPRS-matkaviestimet palvelualueellaan, käsitellä uusien matka-:Y viestimien MS rekisteröintiprosessi yhdessä GPRS-rekisterien kanssa, lähet- tää/vastaanottaa datapaketteja GPRS-matkaviestimelle/matkaviestimeltä MS sekä ylläpitää rekisteriä palvelualueensa sisäpuolella olevien matkaviestimien MS sijainnista. Tilaajainformaatio tallennetaan GPRS-rekisterissä (HLR), jossa 30 tallennetaan matkaviestintunnisteen (kuten MS-ISDN tai IMSI) ja PDP-osoit-teen välinen mapitus. GPRS-rekisteri toimii tietokantana, josta SGSN-solmut Y , voivat kysyä onko sen alueella olevan uuden matkaviestimen MS lupa liittyä GPRS-verkkoon. SGSN- ja GGSN-solmut yhden PLMN:n alueella on yhdistet-:··. ty toisiinsa operaattorin sisäisellä runkoverkolla, joka voi olla toteutettu esimer- 35 kiksi paikallisverkon, kuten IP-verkon avulla. SGSN- ja GGSN-solmujen välinen rajapinta yhden PLMN:n sisällä on Gn-rajapinta, joka on määritelty 8 110562 teknisessä spesifikaatiossa ETSI/GSM 09.60. GSN-solmujen välinen protokolla GPRS-runkoverkossa Gn-rajapinnassa yhden PLMN:n sisällä ja Gp-rajapinnassa (eri PLMN:issa olevien GSN-solmujen välinen rajapinta) on nimeltään GPRS-tunnelointiprotokolla (GTP, GPRS Tunneling Protocol). GTP 5 sallii moniprotokollapakettien tunneloinnin GPRS-runkoverkon läpi GSN-solmujen välillä.

GPRS-yhdyskäytävätukisolmun (GGSN) päätoiminnot käsittävät vuorovaikutuksen ulkoisen dataverkon kanssa. GGSN yhdistää operaattorin GPRS-verkon ulkoisiin järjestelmiin, kuten muiden operaattoreiden GPRS-10 järjestelmät, dataverkot, kuten IP-verkko (Internet) tai X.25-verkko, ja palvelukeskukset. GGSN sisältää GPRS-tilaajien PDP-osoitteet ja reititysinformaa-tion, ts. SGSN-osoitteet. Reititysinformaatiota käytetään ulkoisesta verkosta tulevien protokolladatayksiköiden (PDU) GTP-tunnelointiin matkaviestimen MS nykyiseen accesspisteeseen, ts. palvelevaan SGSN-solmuun.

15 Päästäkseen GPRS-palveluihin matkaviestimen MS täytyy ensin tehdä läsnäolonsa tunnetuksi verkolle suorittamalla GPRS-attach-operaatio. Tämä operaatio muodostaa loogisen linkin matkaviestimen MS ja SGSN-solmun välille ja tekee matkaviestimen MS saavutettavaksi SMS:lle GPRS:n yli, SGSN-solmun kautta tapahtuvalle haulle ja sisääntulevaa GPRS-dataa 20 koskevalle ilmoitukselle. Tarkemmin sanottuna, kun MS liittyy (attach) GPRS-vekkoon, ts. GPRS-attach-proseduurissa, SGSN luo liikkuvuudenhallintakon-'·' tekstin (MM-konteksti) ja looginen linkki LLC (Logical Link Control) muodoste- taan matkaviestimen MS ja SGSN-solmun välille protokollakerroksessa. MM-:· kontekstit tallennetaan SGSN-solmussa ja matkaviestimessä MS. SGSN-sol- 25 mun MM-konteksti voi sisältää tilaajatietoja, kuten tilaajan IMSI (International : ’:' Mobile Subscriber Identity), TLLI sekä sijainti- ja reititysinformaatiota, jne.

Lähettääkseen ja vastaanottaakseen GPRS-dataa matkaviestimen MS täytyy aktivoida pakettidataosoite, jota se haluaa käyttää, pyytämällä PDP-aktivointiproseduuria. Tämä operaatio tekee matkaviestimen MS tunnetuksi 30 vastaavassa GGSN-solmussa ja yhteistoiminta ulkopuolisten dataverkkojen kanssa voi alkaa. Tarkemmin sanottuna matkaviestimessä MS ja GGSN-; _ solmussa ja SGSN-solmussa luodaan yksi tai useampi PDP-konteksti ja tali’ ” lennetään palvelevassa SGSNissä MM-kontekstin yhteydessä. PDP-konteksti :· määrittää erilaisia datasiirtoparametreja, kuten PDP-tyyppi (esim. X 25 tai IP), 35 PDP-osoite (esim. IP-osoite) palvelun laatu QoS ja NSAPI (Network Service Access Pont Identifier). Kaksi toisiinsa liittyvää PDP-kontekstia eri GSN-sol- 9 110562 muissa määrittävät GTP-tunnelin. Tämä tunneli identifioidaan tunneli ID:llä (TID), joka koostuu IMSIistä ja NSAPI:sta. MS aktivoi PDU-kontekstin tietyllä sanomalla, Activate PDP Context Request, jossa se antaa informaationa TLLI;n, PDP-tyypin, PDP-osoitteen, vaaditun QoS:n ja NSAPI;n sekä optio-5 naalisesti accesspistenimen APN. SGSN lähettää luo-PDP-kontekstisanoman GGSN:lle, joka luo PDP-kontekstin ja lähettää sen SGSN:lle. SGSN lähettää PDP-kontekstin matkaviestimelle MS Activate PDP Context Response -sanomassa ja matkaviestimen MS ja GGSN-solmun välille muodostetaan virtuaaliyhteys tai -linkki. Tämän tuloksena SGSN välittää kaikki matkaviestimeltä MS 10 tulevat datapaketit GGSN-solmulle ja GGSN välittää kaikki ulkoisesta verkosta vastaanotetut ja matkaviestimelle MS osoitetut datapaketit SGSN-solmulle. PDP-konteksti tallennetaan matkaviestimessä MS, SGSN-solmussa ja GGSN-solmussa. Kun MS vaeltaa uuden SGSN-solmun alueelle uusi SGSN pyytää MM- ja PDP-kontekstit vanhasta SGSN-solmusta.

15

TETRA PDP, jossa on Gn-rajapinta ja GGSN

Keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mukainen järjestelmäarkkitehtuuri on kuvattu kuviossa 2. TETRA-perusverkko, jossa on pakettidatapro-tokolla on liitetty muihin pakettidataverkkoihin (PDN) tai ulkopuoliseen isäntään 20 tai muihin kommunikaatioverkkoihin GPRS:n (General Packet Radio Service) : ' Gn-rajapinnalla ja GPRS-yhdyskäytävätukisolmulla (GGSN).

» »* v Kuviossa 2 GGSN on sijoitettu yksityiseen IP-verkkoon, jota kutsu- \'· taan PLMN-verkon sisäiseksi runkoverkoksi (Intra-PLMN Backbone). SwMI- infrastruktuurin ja Intra-PLMN Backbone-verkon yhdistelmää kutsutaan nimellä ;T 25 TETRA PLMN. Koko TETRA PLMN-verkkoa kontrolloi tavallisesti yksi TETRA- operaattori. SwMI ja Intra-PLMN Backbone on kytketty toisiinsa Gn-rajapin- » nalla, joka on määritelty ETSI GPRS-spesifikaatiossa. GPRS:n SGSN-solmua ja liikkuvuudenhallintapiirteitä ei kuitenkaan hyödynnetä keksinnön mukaisessa TETRA PLMN-verkossa. Tämä lähestymistapa tekee mahdolliseksi käyttää , 30 TETRA-liikkuvuudenhallinta (MM) -toimintoa ja TETRA-kotitietokanta (HDB)- • ] toimintoa ja vierailijatietokantatoimintoa GPRS MM-toiminnon ja HLR-toimin- non ja VLR-toiminnon sijasta. Täten TETRA SwMI-infrastruktuurissa ei tarvita mitään uusia tai muutettuja liikkuvuuspiirteitä. Toisaalta standardin mukaista ... GPRS GGSN-solmua voidaan käyttää liittämään TETRA PDP muihin verkkoi- 35 hin sen sijaan, että toteutettaisiin nämä TETRA-spesifisilla ratkaisuilla TETRA-'-· verkon sisällä. Tästä on seurauksena merkittävästi alhaisemmat kustannukset 10 110562 västi alhaisemmat kustannukset sekä vähemmän kehitys- ja standardointityötä. Kaikki tuleva kehitys GPRS-verkossa voidaan välittömästi tuoda TETRA PDP-verkkoon. Minimivaatimus TETRA SwMI -infrastruktuurissa on, että IP-reititys- ja välityskerros modifioidaan tukemaan, ainakin jossain määrin, Gn-5 rajapintaa ja sovittamaan se TETRA PDP.hen.

Täten SwMI-infrastruktuurin päätoiminnot voivat sisältää TETRA SwMI -infrastruktuurin standarditoiminnot, nimittäin verkkoonpääsyn kontrolloinnin, liikkuvuuden hallinnan, radioresurssien hallinnan, tukiasematoiminnot ja HDB/VDB-toiminnot sekä toiminnallisuuden, joka tuottaa Gn-rajapinnan 10 GGSN-solmua varten. GGSN puolestaan tuottaa yhteistoiminnan ulkopuolisten IP-verkkojen kanssa, kuten IP-osoitteen allokoinnin, IP-reitityksen, IP-käyt-täjäallokoinnin, IP-tunnelloinnin ja IP-salauksen.

Kuviossa 2 käytetyillä nimityksillä on seuraavat merkitykset: TETRA PLMN: TETRA-verkko, joka on TETRA SwMI -infrastruktuu-15 rin ja Intra-PLMN Backbone-verkon yhdistelmä.

SwMI: TETRAn kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri.

HDB: tietokanta, joka käsittää informaatiota yksittäisistä ja/tai ryh-mätilaajista ja joka sijaitsee tilaajan koti-SwMI-infrastruktuurissa.

GGSN: GPRS-yhdyskäytävätukisolmu.

20 Intra-PLMN Backbone: yksityinen IP-verkko joka liittää IP-verkkosol- mun, kuten GGSN-solmun, toisiinsa.

• · PDN: IP-pakettidataverkko, kuten Internet tai yksityinen Intranet.

’* ’ Isäntä: IP-isäntätietokone, kuten sähköpostipalvelin tai tavallinen C* pc.

v 25 R1: TETRA-referenssipiste pakettimoodipäätelaitteen TE ja matka- ;Y viestinpäätelaitteen MT välillä.

RO: Referenssipiste TETRA-ilmarajapinnassa IP-pakettidatalle.

Gn, tässä: referenssipiste SwMI-infrastruktuurin ja GGSN-solmun välillä saman TETRA PLMN-verkon sisällä.

30 Gi, tässä: referenssipiste Intra-PLMN Backbone-verkon ja ulkopuo- :,. lisen IP PDN:n välillä.

’ ; . Kuvio 3 havainnollistaa GGSN-solmulla TETRA PDN:n siirto- ja sig- . nalointitasoja. Protokollarakenne on yhdistelmä TETRA- ja GPRS-spesifikaa- ··.· tioissa esitetyistä siirtotasoista. Kytkentä tehdään välitys(relay) -toiminnolla .!. ‘ 35 SwMI-infrastruktuurissa, joka välittää PDP PDU:t rajapintojen RO ja Gn välillä.

11 110562 TETRA-protokollapinot kuvattiin yllä kuvioon 1 viitaten. Gn-rajapin-nassa GPRS-tunnelointiprotokolla (GTP) tunneloi käyttäjädatan ja signalointi-sanoman SwMI-infrastruktuurin ja GGSN-solmun välillä. User Datagram Protocol (UDP) ja Transmission Control Protocol (TCP) ovat vaihtoehtoisia proto-5 kollia, joita voidaan käyttää alla olevan IP-kerroksen kanssa siirtämään GTP-signalointi SwMI-infrastruktuurin ja GGSN-solmun välillä. Layer 1 (L1) ja Layer 2 (L2) ovat fyysisiä ja datalinkkikerroksia protokollapinon pohjalla.

Gn-rajapinnan yli oleva GTP-protokolla on määritelty ETSI GSM 09.60 teknisessä spesifikaatiossa. Kuitenkin ainoastaan osaa niistä signaloin-10 tisanomista, jotka on määritelty GPRS:ää varten, välttämättä tarvitaan GTP-signalointiin SwMI-infrastruktuurin ja GGSN-solmun välillä kuvioiden 2 ja 3 TETRA-järjestelmässä. Näyttäisi olevan tarpeen tukea ainakin seuraavia GTP-signalointisanomia: Create PDP Context Request, Create PDP Context Response, Update PDP Context Request, Update PDP Context Response, Delete 15 PDP Context Request ja Delete PDP Context Response. Myös seuraavia sanomia tulisi edullisesti tukea: Echo Request, Echo Response, Version Not Supported ja Error Indication.

Seuraavassa kuvataan esimerkkejä PDP-kontekstin aktivointi- ja deaktivointiproseduureista, jotka hyödyntävät standardeja TETRA PDP- ja 20 GPRS-signalointisanomia.

* t * v PDP-kontekstin aktivointiproseduuri

Kuviossa 4 on esitetty onnistunut PDP-kontekstin aktivointiprose- : ‘ . duuri. Kukin numeroitu vaihe on selitetty seuraavassa luettelossa.

25 1. MS lähettää SN-ACTIVATE PDP CONTEXT DEMAND PDU.n . y SwMUIe RO-rajapinnan yli, kuten TETRA PDP -spesifikaatioissa on määritelty.

Tämä sanoma on SNDCP-protokollasanoma, mikä ilmaistaan tässä lyhenteellä SN. SN ilmoittaa sen IP-osoitteen muodon (staattinen tai dynaaminen), jota se haluaa käyttää elementissä "Address Type Identifier in Demand”.

30 2. Vastaanotettuaan SN-ACTIVATE PDP CONTEXT DEMAND

‘ PDU:n SNDCP-yksikkö, joka on SwMI-infrastruktuurissa, luo TETRA PDP- • · » kontekstin. SwMI luo TID:n (tunnelitunniste) pyydetylle PDP-kontekstille yh- > * distämällä ITSI:n NSAPI:n kanssa, joka vastaanotetaan matkaviestimeltä MS. Accesspistenimi (APN, Access Point Name) data ITSI.ä varten haetaan tilaa-35 jatiedoista, jotka ovat HDB:ssä. SNDCP-kerroksen yksikkö kommunikoi GTP-kerroksen kanssa välityskerroksen (relay) kautta. Intra-PLMN Backbone-ver- 12 110562 kon DNS toiminallisuutta käytetään kääntämään APN GGSN-solmun IP-osoit-teeksi. Jos MS pyytää dynaamista osoitetta, niin SwMI antaa GGSN-solmun allokoida dynaamisen osoitteen. SwMI lähettää Create PDP Context Request (TID, APN) -sanoman asiankuuluvalle GGSN-solmulle.

5 3. GGSN luo uuden viennin (PDP-konteksti) PDP-kontekstitauluun- sa ja generoi veloitustunnisteen (Charging Id). Tämä uusi vienti sallii GGSN-solmun reitittää PDP PDU:t SwMI-infrastruktuurin ja ulkopuolisen PDP-verkon välillä ja aloittaa veloitus. GGSN palauttaa sitten Create PDP Context Response -sanoman SwMI-infrastruktuurille. PDP-osoite (ts. IP-osoite) on muka-10 na, jos GGSN allokoi PDP-osoitteen.

4. SwMI sijoittaa NSAPI:n yhdessä GGSN-osoitteen kanssa PDP-kontekstiinsa. Tämän tuloksena luodaan PDP-konteksti sekä GGSN-solmussa että SwMI-infrastruktuurissa ja niiden välille muodostetaan virtuaalinen yhteys tai GTP-tunneli GPRS Gn -rajapinnan spesifikaatioiden mukaisesti. NSAPI ja 15 ITSI assosioi PDP-kontekstin tiettyyn SNDP-yksikköön ja TETRA PDP -kontekstiin. Välitystoiminto (relay) lähettää ennalta määrätyn primitiivin yhdessä allokoidun IP-osoitteen kanssa SNDCP-kerrokselle, joka on SwMI-infrastruktuurissa. SNDCP-yksikkö saattaa TETRA PDP -kontekstin luomisen loppuun ja palauttaa SN-ACTIVATE PDP CONTEXT ACCEPT PDU:n matkaviestimelle 20 MS. Vastaava SNDCP-yksikkö matkaviestimessä MS saattaa TETRA PDP-yksikön luomisen loppuun ja indikoi allokoidun IP-osoitteen IP- ja sovelluskerroksille. Näin on muodostettu looginen yhteys matkaviestimen MS ja SwMI-infrastruktuurin välille. PDU:t, esim. IP-datagrammit, voidaan nyt siirtää matkaviestimeltä MS infrastruktuurille SwMI ja edelleen GGSN-solmulle sekä sa-? 25 maila tavoin vastakkaisessa suunnassa GGSN-solmulta matkaviestimelle MS.

Välitysfunktio (relay) SwMI-infrastruktuurissa välittää paketit loogisen yhteyden yhteysosuuksien MS-SwMI ja SwMI-GGSM välillä PDP-konteksti-informaation, kuten TID, NSAPI, ITSI, GGSN-osoite, IP-osoite, jne., mukaan toteutuksesta riippuen. SwMI kykenee nyt reitittämään PDP PDU:t matkaviestimelle ja mat-. . 30 kaviestimeltä MS. GGSN toimii ulkoisiin verkkoihin päin kuten GPRS- spesifikaatiossa on määritelty.

Yllä olevassa esimerkissä luodaan eri PDP-kontekstit R0-raja-pinnalle ja Gn-rajapinnalle SwMI-infrastruktuurissa. On kuitenkin mahdollista yhdistää nämä kaksi PDP-kontekstia yhdeksi modifioiduksi PDP-kontekstiksi 35 SNDCP-kerroksessa, jos näin halutaan. Tässä tapauksessa välityskerros ' (relay) tuottaa kytkennän SNDCP-kerroksen ja GTP-tunnelin välille.

13 110562

Matkaviestimeltä MS lähtevä PDP-kontekstin deaktivointiproseduuri

Kuviossa 5 on esitetty matkaviestimeltä MS lähtevä PDP-kontekstin deaktivointiproseduuri. Kukin numeroitu vaihe on selitetty seuraavassa luette-5 lossa.

1. MS lähettää SN-DEACTIVATE PDP CONTEXT DEMAND PDU:n infrastruktuurille SwMI.

2. SwMI lähettää GGSN-solmulle Delete PDP Context Request -sanoman, joka sisältää TID:n.

10 3. GGSN poistaa PDP-kontekstin. Jos MS oli käyttämässä dynaa mista PDP-osoitetta, niin GGSN vapauttaa tämän PDP-osoitteen ja asettaa sen saataville muiden matkaviestimien MS myöhempää aktivointia varten. GGSN palauttaa SwMI-infrastruktuurille Delete PDP Context Response -sanoman, joka sisältää TID.n.

15 4. SwMI poistaa PDP-kontekstin (kontekstit) ja palauttaa SN- DEACTIVATE PDP CONTEXT ACCEPT PDU:n matkaviestimelle MS.

Tämän tuloksena RO- ja Gn-rajapintojen PDP-kontekstit on deakti-voitu matkaviestimessä MS, infrastruktuurissa SwMI ja GGSN-solmussa.

20 SvMI-inftrastruktuurilta lähtevä PDP-kontekstin deaktivointiproseduuri

Kuviossa 6 on esitetty SwMI-infrastruktuurilta lähtevä PDP-kontekstin deaktivointiproseduuri. Kukin numeroitu vaihe on selitetty seuraavassa luet-telossa.

1. SwMI lähettää GGSN-solmulle Delete PDP Context Request -sa- 25 noman, joka sisältää TID:n SwMI ei välttämättä odota vastausta GGSN- !v. solmulta ennen SN-DEACTIVATE PDP CONTEXT DEMAND PDU:n lähettä mistä.

2. GGSN poistaa PDP-kontekstin ja palauttaa SwMI-infrastruktuurille Delete PDP Context Response-sanoman, joka sisältää TID:n. Jos MS oli 30 käyttämässä dynaamista PDP-osoitetta, niin GGSN vapauttaa tämän PDP-osoitteen ja asettaa sen saataville muiden matkaviestinten MS myöhempää '., aktivointia varten.

3. SwMI lähettää SN-DEACTIVATE PDP CONTEXT DEMAND

] PDU.n matkaviestimelle MS.

35 4. MS lähettää SN-DEACTIVATE PDP CONTEXT ACCEPT PDU:n infrastruktuurille SwMI.

14 110562 Tämän tuloksena RO- ja Gn-rajapintoja varten PDP-kontekstit de-aktivoidaan matkaviestimessä MS, infrastruktuurissa SwMI ja GGSN-sol-mussa.

5 TETRAn liikkuvuuden hallinta

Kuten yllä todettiin, yksi keksinnön eduista on se, että kuviossa 2 esitetty TETRA PLMN -verkko TETRA PDP -osa käyttää TETRAn liikkuvuuden hallintaa, joka on määritelty TETRA-spesifikaatioissa.

Toisaalta GGSN tietää GTP-tunnelin toisen pään IP-osoitteen jokai-10 selle PDP-kontekstille, toisin sanoen SwMI-infrastruktuurin Gn-rajapinnan osoitteen (SGSN-osoitekenttä GGSN-solmun PDP-kontekstissa). Jos SwMI-infrastruktuurilla on useampia kuin yksi Gn-rajapinta ja aktiivinen Gn-rajapinta vaihtuu kun matkaviestin MS vaeltaa, SwMI-infrastruktuurin täytyy signaloida vastaavalle GGSN-solmulle päivittääkseen Gn-rajapinnan osoitteen. Tämä 15 voidaan tehdä käyttäen GTP-signallointisanomaa Update PDP Context Request, joka on määritelty GPRS-spesifikaatioissa. Jotta helpotettaisiin SwMI-infrastruktuurin ja GGSN-solmun välisen päivityssignaloinnin selitystä määrittelemme uuden yksikön, jota kutsutaan nimellä Gn Gateway.

Gn Gateway sijaitsee SwMI-infrastruktuurin sisäpuolella ja kullakin .. 20 SwMI-infrastruktuurilla voi olla yksi tai useampia Gn Gatewayta. Gn Gateway osallistuu TETRAn liikkuvuuden hallintaan monin tavoin. Ensinnäkin kukin Gn Gateway on vastuussa joukosta TETRA-tukiasemia BS. Tukiasemien BS lu-’ · ‘ · kumäärä ryhmässä on riippuvainen toteutuksista ja konfiguraatiosta. Gn Ga- tewaylla on yksi tai useampia Gn-rajapintoja, toisin sanoen IP Gateway, jolla 25 on GTP-tunnelointituki, kytkettynä Intra-PLMN backbone -verkkoon. Gn Gate-way on vastuussa T-PDU:iden (TETRA hyötykuorma, joka tunneloidaan GTP-tunnelin yli) reitittämisestä Gn-rajapinnan ja niiden TETRA-tukiasemien TPS välillä, josta se on vastuussa. Kun MS vaeltaa yhden Gn Gatewayn alueelta toisen alueelle, uusi Gn Gateway on vastuussa signaloinnista GGSN-solmun ( . 30 suuntaan ja signaloinnista vanhan Gn Gatewayn suuntaan. Signalointi Gn

Gatewayn ja GGSN-solmun välillä on GTP-signalointia, kun taas signalointi Ί , kahden Gn Gatewayn välillä on SwMI-infrastruktuurin sisällistä signalointia, jo- ka on toteutuksesta riippuvaista. Gn Gatewayn tyypillinen toteutus voi olla TETRA-keskuksen DXT yhteydessä: kun palveleva DXT vaihtuu SwMI-infra-35 struktuurin sisällä myös Gn Gateway yksikkö vaihtuu. Kuviossa 7 on esitetty 15 110562

SwMI, jossa on kaksi Gn Gatevvaytä ja kaksi Gn-rajapintaa SwMI-infra-struktuurin ja Intra-PLMN backbone -verkon välillä.

Gn Gateway yksiköiden välinen sijainninpäivitys 5 Kuviossa 8 on esitetty Gn Gateway yksiköiden välinen sijainninpäi- vityproseduuri. Kukin vaihe selitetään seuraavassa luettelossa.

1. MS vaeltaa Gn Gateway-1 :n alueelta Gn Gateway-2:n alueelle, kuten kuviossa 7 on esitetty ja lähettää U-LOCATION UPDATE DEMAND PDU:n yhdelle Gn Gateway-2:n tukiasemista BS.

10 2. SwMI-infrastruktuurin sisäinen signalointi Gn Gateway-1 :n ja Gn

Gateway-2:n välillä liittyen liikkuvuuden hallintaan TETRA-verkon sisällä.

3. Sen jälkeen kun Gn Gatewayn vaihto SwMI:n sisällä on saatettu loppuun, uusi Gn Gateway-2 lähettää GGSN-solmulle Update PDP Context Request-sanoman, joka sisältää Gn Gateway-2:n Gn-rajapinnan IP-osoitteen 15 jaTID:n.

4. GGSN päivittää PDP-kontekstikenttänsä uudella Gn-osoitteella ja TID:llä ja palauttaa Update PDP Context Response -sanoman, joka sisältää TID:n.

5. Lopuksi Gn Gateway-2:n tukiasema lähettää U-LOCATION UP-20 DATE ACCEPT PDU:n matkaviestimelle MS.

Tämän tuloksena datasiirto matkaviestimen MS ja GGSN-solmun *;' välillä voi jatkua uuden Gn Gatewayn kautta.

Yhteistoiminta erillisten TETRA-verkkojen välillä 25 Keksinnön mukainen TETRA PLMN -arkkitehtuuri sallii myös suh- : V teellisen yksinkertaisen yhteistoiminnan erillisten PLM-verkkojen välillä, kuten kuviossa 9 on havainnollistettu. TETRA PLMN-1 ja TETRA PLMN-2 ovat kumpikin samanlaisia kuin TETRA PLMN, jota kuvattiin yllä kuvion 2 yhteydessä. Vierailijatietokanta VDB on tietokanta, joka sisältää väliaikaista informaatiota 30 yksittäisistä ja/tai ryhmätilaajista ja joka sijaitsee vieraillussa SwMI-infrastruk-tuurissa. Erillisten verkkojen SwMI:t on kytketty toisiinsa Inter-System Interface ; , (ISI) -rajapinnalla, joka on määritelty teknillisessä spesifikaatiossa ETS 300 392-3-1. Täten TETRAan liittyvä liikkuvuudenhallinta ja yhteistoiminta voidaan tehdä kuten TETRAIIe on määritelty. Erillisten PLMN:ien Intra PLMN Backbo-35 ne -verkot on kytketty toisiinsa Gp-rajapinnalla. GPRS-spesifikaation mukaisesti rajayhdyskäytävien BG (Border Gateway) kautta. Tämän vuoksi GTP- 16 110562 tunnelointia ja GPRS-signalointia voidaan käyttää eri PLMN-verkoissa olevien GGSN-solmujen välillä. Oletetaan esimerkiksi, että MS vaeltaa PLMN-1-verkosta PLMN-2-verkkoon samalla kun sillä on aktiivinen yhteys GGSN1-solmuun. SwMI-1 ja SwMI yrittävät ensin suorittaa PLMN-verkkojen välisen hand-5 overin käyttäen TETRA-spesifistä ISI-signalointia. Samaan aikaan myös Gn Gateway vaihtuu. Uusi Gn Gateway saa GGSN-osoitteen ISI-signaloinnissa ja lähettää sitten Update PDP Context Request -sanoman (joka sisältää uuden Gn Gatewayn Gn-rajapinnan IP-osoitteen sekä TID:n) GGSN1-solmulle BG2:n, Gp-rajapinnan ja BG1:n kautta. GGSN1 päivittää PDP-kontekstikentät 10 uudella Gn-osoitteella ja TID:llä ja palauttaa Update PDP Context Response-sanoman, joka sisältää TID:in. Täten GTP-tunneli on muodostettu SwMI-2-infrastruktuurin ja GGSN1-solmun välille. Mitään uusia rajapintoja tai signalointiprotokollia ei tarvita tukemaan liikkuvuutta ja reititystä vaelluksessa PLMN-verkkojen välillä.

15 Gn-rajapinta ja GGSN-solmu, jotka ovat GPRS-spesifikaatioiden mukaisia, mahdollistavat yhteistoiminnan myös muiden verkkojen kanssa, kuten UMTS (Universal Mobile Communications Systems tai GSM (Global System for Mobile communication), jotka tukevat GPRS-toimintaa.

Selitys vain havainnollistaa keksinnön ensisijaisia suoritusmuotoja.

20 Keksintöä ei ole kuitenkaan rajoitettu näihin esimerkkeihin vaan se voi vaih-: ' della oheisten patenttivaatimusten puitteissa ja hengessä.

Claims (11)

110562

1. Matkaviestinverkko, joka käsittää joukon matkaviestimiä (MS), joilla on pakettidataominaisuus, kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin (SwMI), jolla on liikkuvuuden 5 hallinta matkaviestimille (MS), joilla on ensimmäistä tyyppiä oleva looginen pa-kettidatayhteys aktivoituna vastaavan matkaviestimen (MS), ja mainitun infrastruktuurin (SwMI) välille, tunnettu siitä, että yhdyskäytäväpakettisolmu (GGSN) on kytketty mainittuun kytkentä-10 ja hallintainfrastruktuuriin (SwMI) standardin rajapinnan (Gn) avulla, joka on alunperin määritelty käytettäväksi pakettisolmujen välillä toisessa pakettiradio-verkossa, jotta aikaansaadaan pakettimuotoinen yhteys ulkopuoliseen kommunikaatioverkkoon (PDN), mainittu kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) ja yhdyskäytävä-15 pakettisolmu (GGSN) on järjestetty aktivoimaan toista tyyppiä oleva looginen pakettidatayhteys ja tunneloimaan datapaketteja infrastruktuurin (SwMI) ja yh-dyskäytäväpakettisolmun (GGSN) välillä standardirajapinnalle (Gn) määriteltyjen protokollien ja signalointisanomien mukaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen matkaviestinverkko t u n -20 n e 11 u siitä, että mainittu ensimmäistä tyyppiä oleva looginen yhteys aktivoi- : '* daan verkkokerroksen protokollakerroksessa (SNDCP) matkaviestimen (MS) :: ja kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin (SwMI) välillä, :' *. ‘ mainittu toista tyyppiä oleva looginen yhteys aktivoidaan tunnelointi- :' ·. protokollakerroksessa (GTP) mainitussa standardirajapinnassa (Gn), 25 mainittu kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) sisältää välitys- ,v toiminnon (Relay) datapakettien välittämiseksi ja signalointiprotokollien (SNDCP, GTP) sovittamiseksi ensimmäistä ja toista tyyppiä olevien loogisten yhteyksien välillä päästä-päähän datasiirron aikaansaamiseksi ja päästä-päähän signalointiproseduurien aikaansaamiseksi matkaviestimen (MS) ja yh-30 dyskäytäväpakettisolmun (GGSN) välisten loogisten yhteyksien aktivointia ja . ' deaktivointia varten.

;, 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen matkaviestinverkko, t u n - • · .··· nettu siitä, että mainittu kytkentä-ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) sisältää välitystoiminnon, joka mapittaa mainittujen loogisten yhteyksiä tunnisteet toi-. . 35 siinsa. 110562

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen matkaviestinverkko, tunnettu siitä, että mainittu kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) on järjestetty johtamaan tilaajatunnistetta tai tunnelitunnistetta, jota käytetään standardirajapinnan protokollissa, tilaajatunnisteesta ja/tai loogisen yhteyden 5 tunnisteesta, joita käytetään kytkentä- ja hallintainfrastruktuurissa (SwMI).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen matkaviestinverkko, tunnettu siitä, että mainittu standardirajapinta sisältää ainakin osan Gn-rajapinnasta, joka on ETSIn teknisen spesifikaation GSM 09.60 V7.0.0 (1999- 04. mukainen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen matkaviestinverkko, tun nettu siitä, että mainittu kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) tukee ainakin seuraavia tunnelointiprotokollan (GTP) sanomia Gn-rajapinnassa: Create PDP Context Request, Create PDP Context Response, Update PDP Context Request, Update PDP Context Response, Delete PDP Context Re-15 quest ja Delete DPP Context Response.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen matkaviestinverkko, tunnettu siitä, että mainittu kytkentä-ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) lisäksi tukee seuraavia tunnelointiprotokollan (GTP) sanomia Gn-rajapinnassa: Echo Request, Echo Response, Version Not Supported ja Error Indication.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen matkaviestinverkko, : ’ tunnettu siitä, että mainittu kytkentä-ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) kä sittää kaksi tai useampia sisäisiä yhdyskäytäväyksiköitä (Gn Gateway-1,-2), joista kullakin on erikseen mainittu standardirajapinta (Gn) mainittuun yhdys-käytäväpakettisolmuun (GGSN), ja että mainittu kytkentä- ja hallintainfra-:T 25 struktuuri (SwMI) on järjestetty vaihtamaan sisäinen yhdyskäytäväyksikkö si- säisen signaloinnin ja liikkuvuuden hallinnan avulla, kun matkaviestin (MS) vaeltaa infrastruktuurin (SwMI) sisällä, ja että uusi sisäinen yhdyskäytäväyksikkö on järjestetty signaloimaan uuden yhdyskäytäväyksikön osoite mainitulle yhdyskäytäväpakettisolmulle (GGSN) mainitun toista tyyppiä olevan loogisen 30 pakettidatayhteyden päivittämiseksi.

; ] 9. Jonkin patenttivaatimuksista 2-8 mukainen matkaviestinverkko, tunnettu siitä, että mainittu kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri (SwMI-1) kä-sittää signalointirajapinnan (Gn) samanlaiseen kytkentä- ja hallintainfrastruk-... tuuriin (SwMI-2) erillisessä matkaviestinverkossa (TETRA PLM-2), ja että mai- 35 nitulla yhdyskäytäväpakettisolmulla (GGSN-1) on toinen standardirajapinta (Gp) samanlaiseen yhdyskäytäväpakettisolmuun (GGSN-2) mainitussa erilli- 110562 sessä matkaviestinverkossa, jolloin mainittu toinen standardirajapinta (Gp) on alunperin määritelty käytettäväksi pakettidatasolmujen välillä mainitussa muussa matkaviestinverkossa.

10. Menetelmä pakettimuotoisen liikennöinnin muodostamiseksi 5 matkaviestinverkosta (TETRA PLMN) ulkopuolisiin kommunikaatioverkkoihin (PDN), jolloin matkaviestinverkko käsittää joukon matkaviestimiä (MS) sekä kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin (SwMI), menetelmän käsittäessä vaiheet aktivoidaan pakettidatakonteksti matkaviestimen (MS) ja kytkentä-ja hallintainfrastruktuurin (SwMI) välille infrastruktuurispesifisellä verkkokerrok-10 sen protokollalla (SNDCP), käytetään kytkentä- ja hallintainfrastruktuurin (SwMI) liikkuvuuden hallintaa sellaisen matkaviestimen (MS) liikkuvuuden hallitsemiseen, jolla on pakettiprotokollakonteksti, tunnettu lisävaiheista 15 kytketään kytkentä- ja hallintainfrastruktuuri (SwMI) yhteen yhdys- käytäväpakettisolmun (GGSN) kanssa standardirajapinnan (Gn) avulla, joka on alunperin määritelty käytettäväksi muun pakettiverkon pakettisolmujen välillä, käytetään mainitulle standardirajapinnalle (Gn) määriteltyjä signa-20 lointisanomia pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseksi kytkentä- ja hai- I * • '· lintainfrastruktuurin (SwMI) ja yhdyskäytäväpakettisolmun (GGSN) välille. >X

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu standardirajapinta sisältää ainakin osan ETSI:n teknisen spesifikaation GSM 09.06 V7.0.0 (1999-04) Gn-rajapinnasta. * · * * · t 4*1 I I » a * I I 1. t » 110562