FI110566B - Menetelmä ja järjestely matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi - Google Patents

Description

110566

Menetelmä ja järjestely matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi

Keksinnön soveltamisala

Keksintö koskee menetelmää ja järjestelyä matkaviestimen soluun 5 kytkeytymisen rajoittamiseksi. Keksintö koskee lisäksi matkaviestintä sekä älyverkon verkkoelementtiä tai matkaviestinjärjestelmän kotirekisteriä, jossa on tietokanta.

Keksinnön taustaa

Solukkotyyppisissä matkaviestinjärjestelmissä matkaviestin voi liik-10 kua yleensä vapaasti matkaviestinverkon alueella, sekä oman operaattorin verkossa että muiden operaattoreiden verkossa. Verkossa liikkuessaan matkaviestin pyrkii kytkeytymään kulloinkin parhaimpaan saatavilla olevaan tu-kiasemasignaaliin, yleensä parhaimman radiosignaalin tarjoavaan tukiasemaan. Matkaviestimen oikeus verkon käyttöön tarkistetaan, kun matkaviestin 15 on yhteydessä verkkoon, esimerkiksi ilmoittaessaan verkolle uuden sijaintinsa. Mikäli matkaviestimen kotiverkon operaattori ei ole solminut vaellussopi-musta vieraan verkon operaattorin kanssa, estetään matkaviestimen kytkeytyminen verkkoon.

. ·. Oheisen piirustuksen kuviossa 1 on esitetty yksinkertaistettu yleiseu- 20 rooppalaisen GSM-matkaviestinjärjestelmän lohkokaavio. Matkaviestin MS (Mobile Station) on radioteitse kytkeytyneenä johonkin tukiasemaan BTS (Base Transceiver Station), kuvion 1 tapauksessa tukiasemaan BTS1. Val-miustilassa oleva (idle) matkaviestin MS vastaanottaa valitsemansa tukiase-“ man lähetystä. Tukiasemajärjestelmä BSS (Base Station System) koostuu . 25 tukiasemaohjaimesta BSC (Base Station Controller) ja sen alaisuudessa ole vista tukiasemista BTS. Matkapuhelinkeskuksen MSC (Mobile Services Switching Centre) alaisuudessa on yleensä useita tukiasemaohjaimia BSC. Matkapuhelinkeskus MSC on yhteydessä toisiin matkapuhelinkeskuksiin, kauttakulkukeskukseen (GMSC, Gateway Mobile Services Switching Centre) 30 ja mahdollisesti älyverkkoon IN. Kauttakulkukeskuksen GMSC kautta GSM-’· verkko liittyy muihin verkkoihin, kuten yleiseen puhelinverkkoon PSTN, toi seen matkapuhelinverkkoon PLMN, ISDN-verkkoon ISDN tai älyverkkoon IN.

Koko järjestelmän toimintaa valvoo käyttö- ja kunnossapitokeskus OMC (Op-.,..: eration and Maintenance Centre).

2 110566

Matkaviestimen MS tilaajatiedot on tallennettuna pysyvästi järjestelmän kotirekisteriin HLR (Home Location Register) ja väliaikaisesti siihen vierailijarekisteriin VLR (Visitor Location Register), jonka alueella matkaviestin MS kulloinkin sijaitsee. Vierailijarekisteriin VLR on tallennettu matkaviestimen 5 MS sijaintitieto sijaintialueen LA (Location Area) tarkkuudella. Vierailijarekisterin valvoma maantieteellinen alue on jaettu yhteen tai useampaan sijaintialueeseen LA, joista kunkin sisällä MS voi liikkua vapaasti ilmoittamatta VLR:lle. Kullakin sijaintialueella voi toimia yksi tai useampia tukiasemia BTS.

Tukiasemat BTS lähettävät jatkuvasti yleislähetyskanavallaan tietoa 10 itsestään ja ympäristöstään, kuten solutunnisteen Cl (Cell Identity), naapu-risoluinformaatiota ja sijaintialuetunnuksen LAI (Location Area Identifier). Viime mainitun perusteella tukiaseman BTS yleislähetystä kuunteleva matkaviestin MS tietää millä sijaintialueella LA se kulloinkin on. Jos matkaviestin MS havaitsee tukiasemaa BTS vaihdettaessa, että tukiaseman sijaintialuetunnus 15 LAI on vaihtunut, matkaviestin lähettää verkkoon sijainninpäivityspyynnön. Matkaviestimen MS sijaintialue päivitetään siihen vierailijarekisteriin VLR, jonka alueella matkaviestin kulloinkin on. Kotirekisteriin HLR välitetään tieto siitä, minkä VLR.n alueella MS sijaitsee.

Matkaviestin MS mittaa jatkuvasti sijaintisoluaan lähinnä olevien tu-20 kiasemien BTS signaaleja esimerkiksi parhaimman signaalin tarjoavan tukiaseman määrittämiseksi ja mahdollisen solunvaihdon varalta. Kunkin tukiaseman yleislähetyskanavallaan lähettämän naapurisoluinformaation perusteella matkaviestin tunnistaa naapurisolut, joita sen tulee tarkkailla. Esimerkiksi GSM-matkaviestinjärjestelmässä matkaviestin MS voi mitata palvelevan 25 tukiaseman lisäksi samanaikaisesti enintään 32:n muun tukiaseman signaali-tasoa ja/tai -laatua. Liikkuessaan matkaviestinverkon alueella matkaviestin MS kytkeytyy normaalisti kuuntelemaan sitä tukiasemaa BTS, jonka signaali on voimakkain. Matkaviestimelle MS päättyvä puhelu tai matkaviestimen MS käynnistämä puhelu yritetään siten ensisijaisesti muodostaa tämän tukiase-30 man BTS kautta. Jos tukiasema BTS, johon matkaviestin MS on kytkeytynyt, ei pysty tarjoamaan liikennekanavaa muodostettavaa puhelua varten, yrittää : *" matkaviestin MS puhelunmuodostusta seuraavaksi voimakkaimman signaalin .:. · tarjoavan tukiaseman kautta.

• · · Matkaviestinjärjestelmissä tarvitaan matkaviestimen MS sijaintitietoa ‘ ; 35 saapuvien puheluiden reitittämistä ja verkon muita palveluita varten. Oheisen

·;·>; piirustuksen kuviossa 2 on esitetty esimerkinomaisesti matkaviestimen MS

..... käynnistämä sijainninpäivitys signalointikaaviona. Matkaviestin MS pyytää 3 110566 tukiasemalta BTS signalointikanavaa sijainninpäivitystä varten ja lähettää osoitetulla signalointikanavalla sijainninpäivityspyynnön (sanoma 21), joka välitetään matkapuhelinkeskukselle MSC. Matkapuhelinkeskus MSC välittää sijainninpäivityspyynnön edelleen vierailijarekisterille VLR sanomassa 22.

5 Kohdassa 23 suoritetaan tilaajan oikeellisuuden tarkistus ns. autentikointi mm. verkkoon pääsyn kontrolloimiseksi ja erilaisten väärinkäytösten estämiseksi. Autentikoinnissa verrataan verkkoon tallennettuja tietoja matkaviestimeen MS tallennettuihin tietoihin. Onnistuneen autentikoinnin jälkeen uusi vierailijarekisteri VLR lähettää matkaviestimen kotirekisterille HLR sijainninpäivityssanoman 10 24. Kotirekisteri HLR kuittaa sijainninpäivityksen lähettämällä vierailijarekisterille VLR tarvittavat matkaviestimen tilaajatiedot (sanoma 25). Kohdassa 27 välitetään matkaviestimelle MS tietoa käytettävästä suojausalgoritmista. Vierailijarekisteri VLR ilmoittaa sanomassa 28 sijainninpäivityksen suorituksesta. Matkapuhelinkeskus MSC välittää tämän ilmoituksen edelleen matkaviesti-15 melle MS sanomassa 29. Sanomat 28 ja 29 sisältävät myös vierailijarekisterin VLR matkaviestimelle MS osoittaman uuden väliaikaisen tilaajanumeron TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity). Sijainninpäivityksen päätyttyä käytetty signalointikanava vapautetaan. Edellä selostetun sijainninpäivityksen signaloinnin lisäksi vierailijarekisteri VLR tarvittaessa tiedustelee matkaviestimen 20 identiteettiä ja pyytää matkaviestimen tunnistusavaimet ja muut tarvittavat tilaajatiedot joko matkaviestimen edelliseltä vierailijarekisteriltä tai kotirekisteriltä HLR.

Patenttihakemuksessa 946089 on esitetty menetelmä ja järjestely matkaviestimen verkkoonpääsyn kontrolloimiseksi. Julkaisun matkaviestinjär-25 jestelmän kotirekisterissä ylläpidetään listaa matkaviestintilaajalle kielletyistä . vierailijarekistereistä. Matkaviestimen sijainninpäivityksen yhteydessä kotire kisteri tarkistaa, kuuluuko sijainninpäivityssanoman lähettänyt vierailijarekisteri kyseiseltä matkaviestintilaajalta kiellettyjen vierailijarekisterien joukkoon. Mikäli vierailijarekisteri on matkaviestintilaajalle kielletty, estetään sijainninpäivitys 30 ja siten matkaviestimen kytkeytyminen tämän vierailijarekisterin alueelle.

Edellä esitetyssä matkaviestimen verkkoon kytkeytymisen rajoittami-sessa on ongelmana, että rajoitus kattaa koko vierailijarekisterin valvoman laajan alueen. Edellä esitetty ratkaisu ei siis sovellu verkon paikallisen käytön ···. rajoittamiseen. Lisäksi tunnetun ratkaisun ongelmana on, että matkaviestin ei \ ‘ 35 sijainninpäivityspyynnön lähettäessään koskaan tiedä sijaitsevansa kielletyllä ·:··: alueella.

4 110566

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on toteuttaa menetelmä ja järjestely matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi.

Tämä uudentyyppinen matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoit-5 taminen saavutetaan menetelmällä matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää useita soluja ja jossa ylläpidetään matkaviestimen sijaintia yhdestä tai useammasta solusta koostuvan sijaintialueen tarkkuudella, jossa menetelmässä ainakin yhdelle matkaviestimelle muodostetaan matkaviestinkohtainen erikoissolulista valituista tie-10 toliikennejärjestelmän soluista; ja matkaviestimen soluun kytkeytymistä rajoitetaan mainitun erikoissolulistan perusteella. Menetelmälle on tunnusomaista, että mainittu erikoissolulista lähetetään matkaviestimelle radioteitse.

Keksinnön kohteena on lisäksi järjestely matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää useita sois luja, joka järjestely käsittää välineet, joilla ylläpidetään matkaviestimen sijaintia soluista koostuvan sijaintialueen tarkkuudella. Järjestely käsittää ainakin yhdelle matkaviestimelle muodostetun erikoissolulistan; ja välineet matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi mainitun erikoissolulistan perusteella. Järjestelylle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että se käsittää väli-20 neet mainitun erikoissolulistan välittämiseksi matkaviestimelle radioteitse, ΐ . Keksinnön kohteena on lisäksi älyverkon verkkoelementti tai matka- • viestinjärjestelmän kotirekisteri, joka käsittää tietokannan, joka sisältää mat kaviestimelle muodostetun erikoissolulistan, jonka perusteella matkaviestimen : kytkeytymistä soluun rajoitetaan ja joka käsittää listan tilaajalle kielletyistä tai 25 sallituista soluista. Verkkoelementille tai kotirekisterille on tunnusomaista, että tietokanta on toiminnallisesti kytketty solukkomaiseen matkaviestinjärjestelmään erikoissolulistan lähettämiseksi matkaviestimelle radioteitse.

Keksintö koskee myös matkaviestintä, joka on sovitettu mittaamaan tukiasemasignaaleja ja lähettämään sijainninpäivityspyynnön tietoliikennejär-30 jestelmässä, joka käsittää useita soluja; ja sisältämään matkaviestinkohtaisen ‘ * ’ erikoissolulistan valituista tietoliikennejärjestelmän soluista sekä kytkeytymään :. tai olemaan kytkeytymättä soluun mainitun erikoissolulistan perusteella. Mat- : ” kaviestimelle on tunnusomaista, että se käsittää välineet mainitun erikoissolu- ..,. · listan vastaanottamiseksi radioteitse sekä välineet erikoissolulistan tallentami- • · 35 seksi.

5 110566

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että matkaviestintilaajalle määritellyistä verkon soluista, ns. erikoissoluista, muodostetaan lista ja rajoitetaan matkaviestimen kytkeytymistä soluun tämän listan perusteella.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tietokantaan, edullisesti koti-5 rekisteriin tai älyverkon tietokantaan, tallennetaan matkaviestintilaajalle eri-koissolulista. Lista muodostuu verkon soluista määritellyistä sallituista soluista, joihin matkaviestimen kytkeytymistä ei ole rajoitettu, tai matkaviestintilaajalle kielletyistä soluista, joihin matkaviestimen ei sallita kytkeytyä. Kun matkaviestin lähettää verkkoon sijainninpäivityspyynnön, normaalin tekniikan tason 10 mukaisen sijainninpäivitysmenettelyn lisäksi tarkistetaan tietokannasta, onko matkaviestimelle asetettu erikoissolulistaan kyseiselle alueelle erikoissoluja ja rajoitetaan erikoissolulistan perusteella matkaviestimen kytkeytymistä kiellettyihin soluihin. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa tietokannasta noudetaan sijainninpäivitystä suorittavalle matkaviestintilaajalle tallennettu eri-15 koissolulista tai sijaintialueeseen liittyvä osa erikoissolulistasta ja välitetään noudetut erikoissolutiedot matkaviestimelle esimerkiksi USSD-palveluna, lyhytsanomana tai sijainninpäivityssignalointiin liitettynä. Matkaviestin tallettaa vastaanottamansa listan muistiinsa. Matkaviestinverkon alueella liikkuessaan matkaviestin vertaa tukiasemalta vastaanottamaansa tukiasematietoa tallet-20 tamaansa listaan ja kytkeytyy vain niihin soluihin, jotka on tallennetun listan mukaan sallittuja soluja eli ei-kiellettyjä soluja.

Tällaisen soluun kytkeytymisen rajoittamisen etuna on se, että yksittäisen matkaviestintilaajan kytkeytymistä verkkoon voidaan rajoittaa solukoh-·, taisesti.

25 Lisäksi keksinnön mukaisen menetelmän etuna on, että se perustuu | matkaviestinverkon normaaliin solukkorakenteeseen.

Keksinnön mukaisen järjestelyn etuna on, että yleisessä matkaviestinjärjestelmässä voidaan osa soluista varata vain tiettyjen tilaajien käyttöön ja siten kieltää näiden solujen käyttö muilta matkaviestintilaajilta.

30 Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-• · teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: ·... Kuvio 1 esittää matkaviestinverkon keksinnön kannalta oleellisia ·'" osia; 35 Kuvio 2 esittää tekniikan tason mukaisen sijainninpäivityksen signa- lointikaaviona; 6 110566

Kuvio 3a esittää keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon sijainninpäivityksen signalointikaaviona, kun keksinnön mukaiset erikoissolulistat sijaitsevat älyverkon tietokannassa;

Kuvio 3b esittää keksinnön toissijaisen suoritusmuodon sijainninpäi-5 vityksen signalointikaaviona, kun keksinnön mukaiset erikoissolulistat sijaitsevat älyverkon tietokannassa;

Kuvio 4a esittää keksinnön kolmannen suoritusmuodon sijainninpäivityksen signalointikaaviona, kun keksinnön mukaiset erikoissolulistat sijaitsevat kotirekisterissä HLR; 10 Kuvio 4b esittää keksinnön neljännen suoritusmuodon sijainninpäivi tyksen signalointikaaviona, kun keksinnön mukaiset erikoissolulistat sijaitsevat kotirekisterissä HLR; ja

Kuvio 5 esittää keksinnön viidennen suoritusmuodon sijainninpäivityksen signalointikaaviona, kun keksinnön mukaiset erikoissolulistat sijaitsevat 15 älyverkon tietokannassa.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa minkä tahansa solukko-tyyppisen matkaviestinjärjestelmän yhteydessä. Jäljempänä keksintöä on lähemmin selostettu esimerkinomaisesti etupäässä yleiseurooppalaisen digitaa-: , ·. 20 lisen GSM-matkaviestinjärjestelmän yhteydessä. Kuviossa 1 on esitetty aiem- j·’· min selostettu yksinkertaistettu GSM-verkon rakenne. GSM-järjestelmän tar-

* ! kemman kuvauksen osalta viitataan GSM-suosituksiin sekä kirjaan "The GSM

System for Mobile Communications", M. Mouly & M. Pautet, Palaiseau, Fran-I ·' ce, 1992, ISBN:2-9507190-0-7.

·' * 25 Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viitaten kuvioihin 3a, : 3b, 4a ja 4b, jotka esittävät keksinnön eri suoritusmuotojen sijainninpäivitystä signalointikaaviona. Kuvioiden 3a, 3b, 4a ja 4b signalointi vastaa osittain aiemmin kuvion 2 yhteydessä selostettua sijainninpäivityssignalointia. Nämä tekniikan tason mukaiset sanomat on oheisissa kuvioissa esitetty samalla 30 numerolla kuin kuviossa 2. Kuvioissa esitetyn signaloinnin lisäksi sijainninpäivitykseen kuuluu normaali sijainninpäivityksen toiminnallisuus.

• · Tässä hakemuksessa erikoissolulla tarkoitetaan normaalin verkko- *... suunnittelun solua, jonka suhteen matkaviestimen soluun kytkeytymistä pyri- :’ · tään rajoittamaan tai sallimaan. Operaattori valitsee ne verkon solut, jotka . , 35 määritetään tietyn matkaviestintilaajan erikoissoluiksi ja täten liitetään matka viestintilaajalle muodostettavaan erikoissolulistaan.

7 110566

Kuvio 3a esittää keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon sijainninpäivityksen signalointikaaviona. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa eri-koissolulistat on tallennettu älyverkon tietokantaan. Matkaviestin MS lähettää sijainninpäivityspyynnön (sanoma 21), jonka matkapuhelinkeskus MSC välit-5 tää edelleen vierailijarekisterille VLR sanomassa 22 tekniikan tason mukaisesti. Edelleen kohdassa 23 suoritetaan autentikointi tekniikan tason mukaisesti. Onnistuneen autentikoinnin jälkeen vierailijarekisteri VLR lähettää kotirekisterille HLR tekniikan tason mukaisesti sijainninpäivityssanoman 24, jonka kotirekisteri HLR kuittaa lähettämällä vierailijarekisterille VLR tarvittavat mat-10 kaviestimen tilaajatiedot sanomassa 25. Vierailijarekisteri VLR lähettää esillä olevan keksinnön mukaisesti älyverkkoon IN palvelun käynnistyssanoman 31, jossa on liitteenä matkaviestimen identifioiva tunniste, esimerkiksi IMSI, ja sijaintialuetunnus LAI. Älyverkkopalvelu tarkistaa matkaviestimen tunnisteen perusteella, onko matkaviestimelle asetettu erikoissoluja erikoissolulistaan.

15 Matkaviestimen erikoissolulistasta poimitaan matkaviestimelle MS toimitettavat erikoissolutiedot, esimerkiksi matkaviestimen uudella sijaintialueella olevat erikoissolut sijaintialuetunnuksen LAI perusteella. Poiminnan tulos lähetetään sanomassa 32 palvelun käynnistäneelle yksikölle, eli tässä tapauksessa vierailijarekisterille VLR, esimerkiksi matkaviestimen tunnisteen IMSI ja erikoisso-20 lujen solutunnisteiden CM, CI2, CI3,... muodostamana luettelona. Vierailijarekisteri VLR lähettää nämä erikoissolutiedot matkaviestimelle MS USSD-' sanomassa 33 jossakin sopivassa kohtaa sijainninpäivitysmenettelyä, kuten ·. kuviossa 3a on esitetty, tai sijainninpäivityksen suorituksen jälkeen. Sinällään , · tunnettu USSD-palvelu mahdollistaa matkaviestimen MS ja matkaviestinver- 25 kon operaattorin määrittelemän yksikön välisen muulle verkolle läpinäkyvän . tiedonsiirron. Matkaviestinverkko voi milloin tahansa lähettää verkkoon rekis teröityneelle matkaviestimelle MS USSD-sanoman informaation välittämiseksi tilaajalle. USSD.n tarkemman kuvauksen osalta viitataan GSM-suosituksiin GSM 02.90 ’’European digital cellular telecommunication system (Phase 2); 30 Stage 1 description of Unstructured Supplementary Service Data (USSD)”, :*·. GSM 03.90 ’’Digital cellular telecommunication system (Phase 2); Unstructured ; ‘ Supplementary Service Data (USSD) - Stage 2” ja GSM 04.90 ’’European digi- ,;,· tal cellular telecommunication system (Phase 2); Unstructured Supplementary ’ ··· Service Data (USSD) - Stage 3”. USSD-palvelu edellyttää matkaviestinjärjes- ' ; 35 telmän kaikkien osien olevan vähintään toisen vaiheen järjestelmiä.

8 110566

Sijainninpäivitystä jatketaan tekniikan tason mukaisesti siten, että kohdassa 27 välitetään matkaviestimelle MS tietoa käytettävästä suojausalgo-ritmista ja sanomissa 28 ja 29 ilmoitus sijainninpäivityksen suorituksesta.

Keksinnön muissa suoritusmuodoissa erikoissolutiedot voidaan toi-5 mittaa matkaviestimelle MS esimerkiksi lyhytsanomana tai muussa tarkoitukseen soveltuvassa muodossa.

Kuvio 3b esittää keksinnön toissijaisen suoritusmuodon sijainninpäivityksen signalointikaaviona. Keksinnön toissijaisessa suoritusmuodossa eri-koissolulistat on tallennettu älyverkon tietokantaan kuten edellä selostetussa 10 ensisijaisessa suoritusmuodossakin. Kuviossa 3b matkaviestin MS lähettää sijainninpäivityspyynnön (sanomat 21 ja 22) ja kohdassa 23 suoritetaan au-tentikointi kuten edellä ensisijaisen suoritusmuodon yhteydessä on selostettu. Vierailijarekisteri VLR lähettää tekniikan tason mukaisesti sijainninpäivityssa-noman 24 kotirekisterille HLR, joka edelleen lähettää vierailijarekisterille VLR 15 sanomassa 25 kuittauksen sijainninpäivityksestä. Esillä olevan keksinnön mukaisesti vierailijarekisteri VLR lähettää älyverkkoon IN palvelun käynnistyssa-noman 31, kuten edellä ensisijaisen suoritusmuodon yhteydessä on selostettu. Älyverkko tarkistaa, onko matkaviestimelle tallennettu erikoissoluja erikois-solulistaan ja poimii listasta matkaviestimelle MS toimitettavat erikoissolutie-20 dot. Poimitut erikoissolutiedot lähetetään sanomassa 32 vierailijarekisterille :* VLR. Kohdassa 27 sijainninpäivitystä jatketaan välittämällä tekniikan tason mukaisesti matkaviestimelle MS tietoa käytettävästä suojausalgoritmista. Esillä olevan keksinnön toissijaisen suoritusmuodon mukaisesti vierailijarekisteri VLR ilmoittaa matkapuhelinkeskukselle MSC sanomassa 38 sijainninpäivityk-.! ’ ’ 25 sen suorituksesta ja lähettää samalla matkaviestimelle poimitut erikoissolutie- ·*, ’ dot. Matkapuhelinkeskus MSC välittää tämän ilmoituksen ja sanomaan liitetyt erikoissolutiedot matkaviestimelle MS sanomassa 39. Sanomat 38 ja 39 vastaavat muutoin kuvion 2 yhteydessä selostettuja sanomia 28 ja 29 paitsi, että sanomiin 38 ja 39 on lisätty laitevalmistajakohtaiseen kenttään älyverkon IN 30 erikoissolulistasta poimimat erikoissolutiedot.

: ’ \ Vierailijarekisterin VLR sisäisissä sijainninpäivityksissä kuvioiden 3a

* * ja 3b sanomien 24 ja 25 signalointi vierailijarekisteriltä VLR kotirekisterille HLR

jää yleensä pois. Muutoin keksinnön ensisijaisen ja toissijaisen suoritusmuo-‘' · don sijainninpäivitys suoritetaan kuten edellä on selostettu.

35 Keksinnön muissa suoritusmuodoissa palvelun käynnistyssanoman älyverkkoon IN voi käynnistää myös jokin muu matkaviestinjärjestelmä yksikkö, esimerkiksi kotirekisteri HLR. Matkaviestimen tilaajatietoihin kotirekisteriin 9 110566 HLR ja siten myös vierailijarekisteriin VLR voidaan lisätä jokin erikoistilaajan tunniste, joka ilmaisee, että tilaajalla on erikoissolulista. Tällöin älyverkkopalvelun käynnistyssanoma lähetetään vain silloin, kun mainittu tunniste ilmaisee sijainninpäivitystä suorittavan matkaviestimen erikoistilaajaksi, jolle on äly-5 verkkoon tallennettu erikoissolulista. Älyverkkopohjaisen ratkaisun avulla keksinnön mukainen toiminnallisuus voidaan toteuttaa verkon perustoiminnallisuuteen puuttumatta ja lisäksi tiedonhallinta on joustavaa.

Kuvio 4a esittää keksinnön kolmannen suoritusmuodon sijainninpäivityksen signalointikaaviona. Keksinnön kolmannessa suoritusmuodossa eri-10 koissolulistat on tallennettu kotirekisteriin HLR esimerkiksi muiden tilaajatietojen yhteyteen. Matkaviestin MS lähettää sijainninpäivityspyynnön (sanoma 21), jonka matkapuhelinkeskus MSC välittää edelleen vierailijarekisterille VLR sanomassa 22 tekniikan tason mukaisesti. Edelleen kohdassa 23 suoritetaan autentikointi tekniikan tason mukaisesti. Onnistuneen autentikoinnin jälkeen 15 tekniikan tason mukaisesti vierailijarekisteri VLR lähettää sijainninpäivityssa-noman 24 kotirekisterille HLR, joka kuittaa sijainninpäivityksen lähettämällä vierailijarekisterille VLR tarvittavat matkaviestimen tilaajatiedot sanomassa 25.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti kotirekisteri HLR tarkistaa, onko sijainninpäivitystä suorittavalle matkaviestimelle määritelty erikoissoluja erikoissolulis-20 taan. Matkaviestimelle tallennetusta erikoissolulistasta poimitaan esimerkiksi : ’ vierailijarekisterin VLR valvomalla alueella sijaitsevien erikoissolujen tiedot.

‘ Kotirekisteri HLR lähettää matkaviestimelle MS USSD-sanomassa 46 nämä . poimitut erikoissolutiedot ja matkaviestin MS tallentaa ne muistiinsa. Sijain- , · ·. ninpäivitystä jatketaan tekniikan tason mukaisesti kohdan 27 suojausalgoritmi- .' 25 tiedotuksella ja sijainninpäivityksen suorituksen ilmoituksella (sanomat 28 ja !·.: 29>·

Keksinnön muissa suoritusmuodoissa kotirekisteri HLR voi lähettää matkaviestimelle MS erikoissolutiedot missä tahansa sopivassa kohdassa sijainninpäivitysmenettelyä vastaanotettuaan vierailijarekisteriltä VLR sijain-30 ninpäivityssanoman tai sijainninpäivityksen jälkeen. Erikoissolutiedot voidaan : ·. toimittaa matkaviestimelle MS esimerkiksi ensisijaisessa suoritusmuodossa esitetyllä tavalla USSD-sanomana, lyhytsanomana tai muussa tarkoitukseen soveltuvassa muodossa. Matkaviestimelle MS voidaan lähettää myös vain *\ uudella sijaintialueella sijaitsevien erikoissolujen tiedot. Tämä voidaan toteut- 35 taa esimerkiksi siten, että kotirekisteri HLR lähettää sijainninpäivityksen yh-: · teydessä vierailijarekisterille VLR ne erikoissolutiedot, jotka liittyvät vierailija- ·: ·· rekisterin VLR valvomaan alueeseen. Vierailijarekisterin sisäisen sijainninpäi- 10 110566 vityksen yhteydessä voidaan siten poimia vierailijarekisteriin VLR tallennetusta erikoissolulistasta uudella sijaintialueella sijaitsevien erikoissolujen tiedot ja lähettää ne matkaviestimelle esimerkiksi USSD-sanomassa.

Kuvio 4b esittää keksinnön neljännen suoritusmuodon sijainninpäivi-5 tyksen signalointikaaviona. Keksinnön neljännessä suoritusmuodossa erikois-solulistat on tallennettu kotirekisteriin HLR kuten edellä selostetussa kolmannessa suoritusmuodossakin. Kuviossa 4b matkaviestin MS lähettää sijainnin-päivityspyynnön (sanomat 21 ja 22) ja kohdassa 23 suoritetaan autentikointi kuten edellä ensisijaisen suoritusmuodon yhteydessä on selostettu. Keksin-10 nön neljännessä suoritusmuodossa vierailijarekisteri VLR lähettää sijainnin-päivityssanoman 24 kotirekisterille HLR. Kotirekisteri HLR käynnistää erikois-solulistan tarkastuksen käsiteltävän matkaviestimen osalta ja poimii listasta erikoissolutiedot, esimerkiksi vierailijarekisterin VLR valvomalla alueella sijaitsevien erikoissolujen tiedot, matkaviestimelle MS toimitettavaksi. Kotirekisteri 15 HLR lähettää vierailijarekisterille VLR sanomassa 45 kuittauksen sijainninpäivityksestä sekä tarvittavat matkaviestimen tilaajatiedot ja matkaviestimelle poimitut erikoissolutiedot. Sanoma 45 vastaa muutoin kuvion 2 sanomaa 25, jolla HLR kuittaa sijainninpäivityksen ja toimittaa tilaajatiedot vierailijarekisterille VLR, paitsi että sanomassa 45 kuittaussanomaan on lisätty laitevalmistaja-20 kohtaiseen kenttään erikoissolulistasta poimitut erikoissolutiedot. Kohdassa ; * 27 välitetään tekniikan tason mukaisesti matkaviestimelle MS tietoa käytettä västä suojausalgoritmista. Esillä olevan keksinnön neljännen suoritusmuodon • mukaisesti vierailijarekisteri VLR ilmoittaa matkapuhelinkeskukselle MSC sa- ,nomassa 48 sijainninpäivityksen suorituksesta ja lähettää samalla matkavies-,25 timelle poimitut erikoissolutiedot. Matkapuhelinkeskus MSC välittää tämän *, ' ilmoituksen ja sanomaan liitetyt erikoissolutiedot matkaviestimelle MS sano- ’ : massa 49. Sanomat 48 ja 49 vastaavat muutoin kuvion 2 yhteydessä selostet tuja sanomia 28 ja 29 paitsi, että sanomiin 48 ja 49 on lisätty laitevalmistaja-kohtaiseen kenttään kotirekisterin HLR erikoissolulistasta poimimat erikoisso-30 lutiedot.

Keksinnön muissa suoritusmuodoissa vierailijarekisteri VLR voi tallettaa tietokantaansa kotirekisterin HLR sanomassa 45 lähettämät erikoissolutiedot esimerkiksi käsiteltävän matkaviestintilaajan tilaajatietojen yhteyteen. Vierailijarekisterin VLR sisäisen sijainninpäivityksen yhteydessä voidaan täten 35 poimia esimerkiksi uudella sijaintialueella sijaitsevien erikoissolujen tiedot ja lähettää ne matkaviestimelle MS sanomissa 48 ja 49 kuten edellä neljännen suoritusmuodon yhteydessä on selostettu. Tällöin erikoissolutietoja toimitaan 11 110566 kotirekisteristä HLR vain vierailijarekisterien välisten sijainninpäivitysten yhteydessä.

Keksinnön mukainen matkaviestin MS vastaanottaa esimerkiksi si-jainninpäivityssanomassa, USSD-sanomassa tai lyhytsanomana edellä esitet-5 tyjen suoritusmuotojen mukaisesti lähetetyn erikoissolulistan. Matkaviestin MS tallentaa vastaanottamansa listan ja liikkuessaan matkaviestinverkon alueella vertaa tallennetun listan tunnisteita tukiaseman tunnisteeseen, esimerkiksi tukiaseman yleislähetyskanavalla lähetettävään sofutunnisteeseen Cl. Matkaviestin MS mittaa tekniikan tason mukaisesti jatkuvasti tukiasemasignaaleja.

10 Mikäli signaalivoimakkuudeltaan hyväksyttävien tukiasemien joukossa on erikoissolulistan mukaan kiellettyjä soluja, ei matkaviestin MS kytkeydy kuuntelemaan näitä soluja vaan valitsee jonkin sallituista soluista. Operaattori voi myös määritellä, että matkaviestin välttää kiellettyjä soluja, mutta voi kytkeytyä näihin, jos matkaviestin ei muutoin saa verkkopalvelua.

15 Kuvio 5 esittää keksinnön viidennen suoritusmuodon sijainninpäivi tyksen signalointikaaviona. Keksinnön viidessä suoritusmuodossa matkaviestinverkko rajoittaa matkaviestimen kytkeytymistä soluun tilaajakohtaisen älyverkkoon IN tallennetun erikoissolulistan perusteella. Matkaviestin MS lähettää sijainninpäivityspyynnön (sanomat 21 ja 22) ja kohdassa 23 suoritetaan 20 autentikointi tekniikan tason mukaisesti kuten edellä on selostettu. Edelleen tekniikan tason mukaisesti vierailijarekisteri VLR jatkaa sijainninpäivitystä lähettämällä sijainninpäivityssanoman 24 kotirekisterille HLR, joka lähettää vierailijarekisterille VLR sanomassa 25 kuittauksen sijainninpäivityksestä. Esillä olevan keksinnön mukaisesti vierailijarekisteri VLR lähettää älyverkkoon IN 25 palvelun käynnistyssanoman 51 vastaavasti kuten edellä ensisijaisen suoritusmuodon yhteydessä on selostettu. Älyverkko tarkistaa, onko matkaviesti-' · ‘ ' melle MS tallennettu erikoissoluja erikoissolulistaan ja erityisesti, onko erikois- solujen joukossa sellaisia soluja, jotka sijaitsevat matkaviestimen uudella sijaintialueella. Jos erikoissolulistasta löytyy uudella sijaintialueella sijaitseva 30 kielletty solu, lähettää älyverkko sanomassa 52 vierailijarekisterille VLR käs-kyn keskeyttää sijainninpäivityksen. Vierailijarekisteri VLR lähettää matkapuhelinkeskukselle MSC sanomassa 58 ilmoituksen, että sijainninpäivitystä ei voida suorittaa. Matkapuhelinkeskus MSC välittää edelleen tämän tiedon sa-* nomassa 59 matkaviestimelle MS. Mikäli älyverkon tarkistuksessa erikoissolu- 35 listasta ei löydy uudella sijaintialueella sijaitsevia erikoissoluja, suoritetaan • sijainninpäivitys normaalisti, kuten kuvion 2 yhteydessä edellä on selostettu.

12 110566

Keksinnön muissa suoritusmuodoissa matkaviestinverkko voi suorittaa matkaviestimen soluunkytkeytymisen rajoitusta esimerkiksi kotirekisterin HLR yhteydessä. Eräs mahdollinen toteutustapa on, että sijainninpäivityksen yhteydessä kotirekisteri poimii matkaviestimen erikoissolulistasta esimerkiksi 5 vierailijarekisterin VLR alueella sijaitsevat erikoissolutiedot ja lähettää ne vierailijarekisterille VLR, joka tarkistaa, onko erikoissolutiedoissa matkaviestimen uudella sijaintialueella LAI sijaitsevia erikoissoluja. Jos erikoissolulistasta löytyy uudella sijaintialueella sijaitseva kielletty solu, lähetetään matkaviestimelle MS ilmoitus, että sijainninpäivitystä ei voida suorittaa, kuten edellä viidennen 10 suoritusmuodon yhteydessä on selostettu. Muutoin sijainninpäivitys suoritetaan loppuun normaalisti tekniikan tason mukaisesti.

Esillä olevan keksinnön mukainen tietokantaan tallennettu erikoisso-lulista on matkaviestintilaajakohtainen, mutta kielletyt tai sallitut solut voidaan määritellä myös esimerkiksi tietyille tilaajille tai tilaajaryhmälle yhteisiksi. Επί 5 koissolu-käsitteen avulla voidaan rajoittaa muiden kuin toivottujen tilaajien kytkeytymistä tiettyyn soluun määrittämällä kyseinen solu kielletyksi soluksi tai jättämällä määrittämättä solu sallituksi ei-toivottujen tilaajien erikoissolulis-taan. Erikoissolulista tallennetaan niille matkaviestimille, joille halutaan soveltaa keksinnön mukaista toiminnallisuutta.

20 Keksinnön mukainen erikoissolulista muodostetaan yksittäisen solun määrittävistä tunnisteista esimerkiksi siten, että listaan tallennetaan solutun-niste Cl (Cell Identity) ja kyseisen solun alueen sijaintialuetunnus LAI. Solu-tunnisteen Cl lisäksi tallennettavan sijaintialuetunnuksen LAI avulla erikoissolulistasta voidaan poimia matkaviestimen sen hetkiseen sijaintialueeseen kuu-25 luvat solut ja lähettää vain nämä solutunnisteet Cl lisätietoineen matkaviesti-*' melle. Sijaintialuetunnuksen LAI avulla on myös mahdollista poimia listasta kaikki matkaviestimen sen hetkisen vierailijarekisterin VLR alueella sijaitsevat erikoissolut.

Keksinnön mukainen tietokanta, esimerkiksi älyverkon IN yksikkö tai 30 matkaviestinverkon kotirekisteri HLR poimii matkaviestimelle erikoissolutietoja ; erikoissolulistasta operaattorin asettamalla tavalla. Tietojen poimiminen voi daan järjestää toteutettavaksi esimerkiksi siten, että listalta poimitaan kaikki :.· käsiteltävälle matkaviestimelle tallennetut kyseisen matkaviestinjärjestelmän erikoissolut, matkaviestimen nykyisen vierailijarekisterin VLR alueella sijaitse-; 35 vat erikoissolut tai matkaviestimen nykyisellä sijaintialueella sijaitsevat erikois- . ; solut.

13 110566

Keksinnön mukaiselta tilaajarekisteriltä, edullisesti vierailijarekisteriltä VLR, on muodostettavissa suora yhteys älyverkkoon IN, kuten kuvioon 1 on katkoviivalla merkitty. Tämän toteuttamiseksi tilaajarekisteriin on järjestetty palvelun kytkentäpiste SSP (Service Switching Point).

5 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollista maan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen matkaviestimen soluun kytkeytymisen rajoittaminen vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä GSM-järjestelmän yhteydessä, voidaan sitä käyttää myös muissa matkaviestinjärjestelmissä, esi-10 merkiksi CDMA-järjestelmissä. Keksinnön erikoissolulistaan tallennettavana solutunnisteena voidaan solutunnisteen Cl sijasta käyttää lähes mitä tahansa yksikäsitteistä tunnistetta, jolla verkon solu voidaan identifioida, esimerkiksi solun maailmanlaajuista tunnistetta (Cell Global Identification), joka muodostetaan GSM-suositusten mukaisesti maakoodi, verkkokoodi, sijaintialue ja so-15 lutunniste (Cell Identity) tietojen yhdistelmänä.

Claims (17)

110566

1. Menetelmä matkaviestimen (MS) soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää useita soluja ja jossa ylläpidetään matkaviestimen sijaintia yhdestä tai useammasta solusta koostuvan si- 5 jaintialueen tarkkuudella, jossa menetelmässä: - ainakin yhdelle matkaviestimelle muodostetaan matkaviestinkoh-tainen erikoissolulista valituista tietoliikennejärjestelmän soluista; ja - rajoitetaan matkaviestimen (MS) soluun kytkeytymistä mainitun eri-10 koissolulistan perusteella; tunnettu siitä, että: - mainittu erikoissolulista lähetetään matkaviestimelle radioteitse.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkaviestimen (MS) soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi: 15. poimitaan erikoissolulistasta matkaviestimelle tarvittavat erikoisso- lutiedot, - välitetään matkaviestimelle (MS) mainitut erikoissolutiedot, ja - rajoitetaan matkaviestimen (MS) kytkeytymistä soluun mainittujen erikoissolutietojen perusteella.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erikoissolutiedot tallennetaan matkaviestimen (MS) muistiin.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erikoissolutiedot matkaviestimelle välitetään (MS) USSD-sanomana.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ·’’ 25 että erikoissolutiedot välitetään matkaviestimelle (MS) sijainninpäivityssigna- . . loinnissa.

6. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erikoissolutiedot välitetään matkaviestimelle (MS) lyhytsanomana.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 matkaviestimen sijainninpäivitys sijaintialueelle hylätään mainitun erikoissolu- listan perusteella.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkaviestimen sijainninpäivitys sijaintialueelle hylätään älyverkossa.

·. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ] 35 matkaviestimen sijainninpäivitys sijaintialueelle hylätään tilaajarekisterissä (VLR, HLR). 15 110566

10. Järjestely matkaviestimen (MS) soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää useita soluja, joka järjestely käsittää välineet, joilla ylläpidetään matkaviestimen sijaintia soluista koostuvan sijaintialueen tarkkuudella, joka järjestely käsittää: 5. ainakin yhdelle matkaviestimelle muodostetun erikoissolulistan; ja - välineet matkaviestimen (MS) soluun kytkeytymisen rajoittamiseksi mainitun erikoissolulistan perusteella; tunnettu siitä, että järjestely käsittää: - välineet mainitun erikoissolulistan välittämiseksi matkaviestimelle 10 (MS) radioteitse.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet mainitun erikoissolulistan käsittelemiseksi käsittää välineet matkaviestimelle tarvittavien erikoissolutietojen poimimiseksi erikoissolulistasta ja välineet mainittujen erikoissolutietojen välittämiseksi matkaviestimelle (MS).

12. Matkaviestinjärjestelmän kotirekisteri (HLR), joka käsittää tieto kannan, joka sisältää matkaviestimelle muodostetun erikoissolulistan, jonka perusteella matkaviestimen kytkeytymistä soluun rajoitetaan ja joka käsittää listan tilaajalle kielletyistä tai sallituista soluista; tunnettu siitä, että tietokanta on toiminnallisesti kytketty solukko- 20 maiseen matkaviestinjärjestelmään erikoissolulistan lähettämiseksi matkaviestimelle radioteitse.

13. Älyverkon verkkoelementti, joka käsittää tietokannan, joka sisältää matkaviestimelle muodostetun erikoissolulistan, jonka perusteella matka- ϋ viestimen kytkeytymistä soluun rajoitetaan ja joka käsittää listan tilaajalle kiel- ; * ‘ 25 letyistä tai sallituista soluista; ‘ tunnettu siitä, että tietokanta on toiminnallisesti kytketty solukko- maiseen matkaviestinjärjestelmään erikoissolulistan lähettämiseksi matkaviestimelle radioteitse.

14. Matkaviestin, joka on sovitettu: 30. mittaamaan tukiasemasignaaleja ja lähettämään sijainninpäivitys- :' ·. pyynnön tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää useita soluja; ja - sisältämään matkaviestinkohtaisen erikoissolulistan valituista tieto- ;/ liikennejärjestelmän soluista sekä kytkeytymään tai olemaan kytkeytymättä soluun mainitun erikoissolulistan perusteella; 35 tunnettu siitä, että matkaviestin käsittää välineet mainitun erikois solulistan vastaanottamiseksi radioteitse sekä välineet erikoissolulistan tallentamiseksi. 16 110566

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu olemaan kytkeytymättä mainitun listan kiellettyyn soluun.

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, 5 että matkaviestin on sovitettu olemaan kytkeytymättä muihin kuin mainitun listan sallittuihin soluihin.

17 110566