FI111776B - Ohjausviestien välittäminen pakettidataverkon ohjauskanavilla - Google Patents

Description

111776

Ohjausviestien välittäminen pakettidataverkon ohjauskanavilla

Keksinnön ala

Keksintö liittyy langattomien tietoliikennejärjestelmien pakettidata-palveluihin ja erityisesti ohjausviestien välittämiseen eri ohjauskanavilla.

5 Keksinnön tausta

Langattoman tiedonsiirron kehittyminen on nostanut yhä voimakkaammin esille tarpeen välittää langattomasi! paitsi puheluita niin myös erilaisia datasovelluksia. Matkaviestinjärjestelmissä perinteisesti käytetyt piirikytkentäiset yhteydet soveltuvat kuitenkin melko huonosti erilaisten pursketyyp-10 pisten datapalveluiden lähettämiseen, minkä vuoksi matkaviestinjärjestelmiin onkin kehitetty myös pakettivälitteisiä sovelluksia. Esimerkiksi eurooppalaiseen digitaaliseen GSM-matkaviestinverkkoon (Global System for Mobile communication) on viime vuosina laadittu Euroopan telealan standardointijärjestö ETSI.ssä (European Telecommunication Standards Institute) GSM 2+ -15 vaiheen standardeja, joissa on määritelty myös uusi pakettivälitteinen datan-siirtopalvelu GPRS (General Packet Radio Service). GPRS on GSM-verkkoa hyödyntävä pakettiradioverkko, jossa GPRS.n protokollakerrosten avulla pyritään optimoimaan datapakettien siirto matkaviestimen ja GPRS-verkon välisellä ilmarajapinnalla.

|\e 20 GSM-järjestelmä käsittää useita erilaisia, tyypillisesti yksisuuntaisia ohjauskanavia, joiden avulla verkko ohjaa matkaviestinten toimintaa. Eräs täl-...,; lainen on yleislähetyskanava BCCH (Broadcast Control Channel), jonka kautta lähetetään tietoa verkon eri soluista, kuten solun tunnistetiedot, verkon tunnistetiedot, solussa käytettävät taajuudet jne. Kukin tukiasema BTS lähettää tieto-25 ja solusta omalla yleislähetyskanavallaan, jota kaikki solun alueella olevat ··.·' matkaviestimet kuuntelevat.

Vastaavasti myös GPRS-järjestelmän puolelle on suunniteltu omat * t * * V ohjauskanavat, joista eräs on pakettiyleislähetyskanava PBCCH (Packet

Broadcast Control Channel), jonka tehtävänä on välittää järjestelmäinformaa-\ 30 tiota kaikille solussa oleville GPRS-matkaviestimille; siis vastaavalla tavalla ;;; kuin BCCH-kanava GSM-verkossa. Kun GPRS-matkaviestin on idle-moodissa, * ’; · ’ sille ei ole allokoitu mitään tiedonsiirtoresursseja liikennekanavilta ja se aino- astaan kuuntelee solun yleislähetyskanavaa BCCH ja kutsukanavaa PCH : (Paging Control Channel), tai pakettiyleislähetyskanavaa PBCCH ja paketti- 35 kutsukanavaa PPCH (Packet Paging Control Channel), mikäli solu tukee tätä 2 111776 GPRS-ohjauskanavaa. Jos tätä PBCCH-kanavaa ei tueta kyseisessä solussa, mikä tulee olemaan hyvin yleinen tilanne siinä vaiheessa, kun GPRS-verkkoja aletaan rakentaa GSM-verkon päälle, GPRS-matkaviestin kuuntelee GSM.n yleislähetyskanavaa BCCH. Käytettävä yleislähetyskanava, PBCCH tai BCCH, 5 määritetään siten sen mukaan, kumpi yleislähetyskanava GPRS-matkaviestimen solussa on kulloinkin käytettävissä.

GPRS-matkaviestimen tulee siis tukea yleislähetyskanavavas-taanottoa sekä PBCCH-kanavalla että BCCH-kanavalla. Tällöin, jos solussa on käytössä PBCCH-kanava, verkko välittää GPRS-verkossa käytettävät pa-10 rametrit matkaviestimille ainoastaan mainitulla PBCCH-kanavalla.

Jos taas GPRS-matkaviestin on packet-transfer-moodissa, lähetetään verkosta matkaviestimelle ohjausviestejä, joita idle-moodissa lähetetään ainoastaan PBCCH- tai PPCH-kanavilla. Tällöin näitä ns. PSI-viestejä lähetetään verkosta matkaviestimelle PACCH-kanavalla (Packet Associated Control 15 Channel), joka on liikennekanavan PDTCH (Packet Data Traffic Channel) sisäinen ohjauskanava eli ns. inband-kanava. Tällöin ohjausviestejä lähetetään varsinaisen hyötykuorman muodostavien datapakettien joukossa samalla fyysisellä kanavalla.

Ongelmana yllä kuvatussa järjestelyssä on, että jos GPRS-20 matkaviestin ei pysty virheettömästi vastaanottamaan PBCCH-kanavalla lähetettyjä järjestelmätietoja, se ei pysty myöskään lähettämään tai vastaanotta-: '·· maan GPRS:n mukaista datapakettitiedonsiirtoa. Kun GSM-verkkoja aletaan näinä aikoina päivittää siten, että ne tukevat myös GPRS-pakettidatapalvelua, ·:··· on olemassa erittäin suuri riski, että ennen PBCCH-kanavan verkkoihin tuloa 25 markkinoille tulleet GPRS-matkaviestimet eivät toimi verkkoon tulevaisuudes- • · sa rakennettavilla PBCCH-kanavilla, koska niitä ei ole voitu testata kenttätesti- * · olosuhteissa. Eräänä ongelmana tässä on mainittujen PSI-viestien välittämi- * · nen matkaviestimille liikennekanavalla, jolloin kaikki matkaviestimet vastaanot- „ t tavat vain pakettikytkentäisillä ohjauskanavilla välitettäväksi tarkoitettuja ohja- ·' ·1 30 usviestejä. Täten on siis olemassa myös suuri riski, että ennen GPRS-palvelun aloitusta markkinoille tulleet GPRS-matkaviestimet eivät toimi myöskään GPRS-verkossa sen jälkeen, kun PBCCH-kanavat otetaan uusissa verkoissa .···. käyttöön. Tästä seuraa myös se erittäin merkittävä haitta, että tällaiset GPRS- ' · ’ matkaviestimet eivät toimi myöskään piirikytkentäisillä puhepalveluilla.

• » · | 3 111776

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että ainakin osa ongelmista saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä ja järjestelmällä, joille on tun-5 nusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että mikäli solu tukee GPRS-palvelua sekä BCCH- että PBCCH-kanavilla, lähetetään mainitussa solussa sijaitseville matkaviestimille GPRS-verkon pakettivälitteisellä yleislähetyskanavalla ja lii-10 kennekanavalla lähetettävät ohjausviestit kapseloituna toisen ohjausviestin sisään. Tällöin sellaiset GPRS-matkaviestimet, jotka eivät toimi verkkoon rakennettavilla PBCCH-kanavilla, jatkavat yleislähetyskanavavastaanottoa vain BCCH-kanavalla ja datapakettien lähettämistä ja vastaanottoa liikennekana-vallaan PDTCH, mutta eivät missään tilanteessa kuitenkaan vastaanota niille 15 virhetilanteita aiheuttavia PSI-viestejä. Vastavasti taas PBCCH-kanavilla toimivat matkaviestimet osaavat dekoodata mainitut PSI-viestit riippumatta siitä, vastaanotetaanko ne PBCCH-kanavalla vai PDTCH-kanavalla.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on se, että voidaan varmistaa ennen PBCCH-kanavan käyttöönottoa markkinoille tullei-20 den GPRS-matkaviestinten toimivuus sekä yleislähetyskanavalla että liikenne-kanavalla sellaisissa soluissa, joissa tulee myöhemmin olemaan käytössä •: ·· myös PBCCH-kanava. Edelleen etuna on, että voidaan myös varmistaa, että myöhemmin kehitettävät GPRS-matkaviestimet pystyvät yleislähetyskanava-vastaanottoon myös PBCCH-kanavalla. Vielä etuna on se, että PBCCH-*: ”· 25 kanavat voidaan ottaa käyttöön GPRS-verkoissa heti, kun verkkovalmistajat ·:··· pystyvät niitä toimittamaan, samalla kuitenkin varmistaen sen, että myös van- .··*. hat GPRS-matkaviestimet toimivat edelleen.

Kuvioiden lyhyt selostus : ·’ Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- 30 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: ··. kuvio 1 esittää lohkokaavion avulla GSM/GPRS-järjestelmän raken- .·*. netta;ja kuvio 2 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista ·’··’ ·* viestiä.

4 111776

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Seuraavassa keksintöä selostetaan esimerkinomaisesti GSM/GPRS-järjestelmän pohjalta. Keksintöä ei ole kuitenkaan rajoitettu vain GSM/GPRS-järjestelmään, vaan sitä voidaan soveltaa myös esimerkiksi ns.

5 kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmässä UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), joka käsittää GPRS-järjestelmää vastaavat toiminnallisuudet ja jonka matkaviestimien tulee tukea myös GSM/GPRS-järjestelmän tiedonsiirtoa.

Kuvio 1 havainnollistaa, kuinka GPRS-järjestelmä on rakennettu 10 GSM-järjestelmän pohjalle. GSM-järjestelmä käsittää matkaviestimiä (MS,

Mobile Station), jotka ovat radioteitse yhteydessä tukiasemiin (BTS, Base Transceiver Station). Tukiasemaohjaimeen (BSC, Base Station Controller) on kytketty useita tukiasemia BTS, joiden käytettävissä olevia radiotaajuuksia ja kanavia tukiasemaohjain BSC kontrolloi. Tukiasemaohjain BSC ja siihen liitetyt 15 tukiasemat BTS muodostavat tukiasemajärjestelmän (BSS, Base Station Subsystem). Tukiasemaohjaimet BSC ovat puolestaan yhteydessä matkaviestin-keskukseen (MSC, Mobile Services Switching Center), joka huolehtii yhteydenmuodostuksesta ja puheluiden reitittämisestä oikeisiin osoitteisiin. Tässä käytetään apuna kahta tietokantaa, jotka käsittävät tietoa matkaviestintilaajis-20 ta: kotitilaajarekisteriä (HLR, Home Location Register), joka käsittää tiedot matkaviestinverkon kaikista tilaajista sekä näiden tilaamista palveluista ja vierailijarekisteriä (VLR, Visitor Location Register), joka käsittää tietoja tietyn mat-kaviestinkeskuksen MSC alueella vierailevista matkaviestimistä. Matkaviestin-':" ·' keskus MSC on puolestaan yhteydessä muihin matkaviestinkeskuksiin yhdys- *: i 25 käytävämatkaviestinkeskuksen (GMSC, Gateway Mobile Services Switching ·: j Center) välityksellä sekä kiinteään puhelinverkkoon (PSTN, Public Switched . · ’ Telephone Network). GSM-järjestelmän tarkemman kuvauksen osalta viitataan ETSI/GSM spesifikaatioihin sekä kirjaan The GSM system for Mobile Com-munications, M. Mouly and M. Pautet, Palaiseau, France, 1992, ISBN:2-30 957190-07-7.

I

GSM-verkkoon kytketty GPRS-järjestelmä käsittää kaksi lähes itse-näistä toimintoa eli yhdyskäytäväsolmun (GGSN, Gateway GPRS Support Node) ja operointisolmun (SGSN, Serving GPRS Support Node). GPRS-. \ verkko voi käsittää useita yhdyskäytävä- ja operointisolmuja ja tyypillisesti yh-

t > I

35 teen yhdyskäytäväsolmuun GGSN on kytketty useita operointisolmuja SGSN.

* Molemmat solmut SGSN ja GGSN toimivat matkaviestimen liikkuvuuden ym- 5 111776 märtävinä reitittiminä, jotka huolehtivat matkaviestinjärjestelmän ohjauksesta ja datapakettien reitityksestä matkaviestimiin niiden sijainnista ja käytetystä protokollasta riippumatta. Operointisolmu SGSN on matkaviestinverkon kautta yhteydessä matkaviestimeen MS. Yhteys matkaviestinverkkoon (rajapinta Gb) 5 muodostetaan tyypillisesti tukiasemaohjaimen BSC kautta, joka käsittää tyypillisesti pakettiohjausyksikön (PCU, Packet Control Unit), jonka avulla luodaan rajapinnan Gb edellyttämä toiminnallisuus tukiasemaohjaimeen BSC ja ohjataan datapakettien välittämistä tukiasemaohjaimesta eteenpäin. Operointisol-mun SGSN tehtävänä on havaita GPRS-yhteyksiin kykenevät matkaviestimet 10 palvelualueellaan, lähettää ja vastaanottaa datapaketteja kyseisiltä matkaviestimiltä sekä seurata matkaviestimien sijaintia palvelualueellaan. Kaikkien ope-rointisolmun SGSN palvelualueella olevien GPRS-matkaviestimien käyttäjäda-ta kulkee siis mainitun operointisolmun kautta. Edelleen operointisolmu SGSN on yhteydessä saapuvien lyhytsanomien lyhytsanomakeskukseen SMS-GMSC 15 rajapinnan Gd kautta ja kotirekisteriin HLR rajapinnan Gr kautta ja mahdollisesti myös matkaviestinkeskukseen MSC ja vierailijarekisteriin VLR signalointi-rajapinnan Gs kautta. Kotirekisteriin HLR on talletettu myös GPRS-tietueita, jotka käsittävät tilaajakohtaisten pakettidataprotokollien sisällön.

Yhdyskäytäväsolmu GGSN toimii yhdyskäytävänä GPRS-verkon ja 20 ulkoisen dataverkon (PDN, Packet Data Network) välillä. Ulkoisia dataverkkoja voivat olla esimerkiksi toisen verkko-operaattorin GPRS-verkko tai Internet.

: ’·· Yhdyskäytäväsolmu GGSN on yhteydessä kyseisiin dataverkkoihin rajapinto- jen Gp (toinen GPRS-verkko) ja Gi (muut PDN:t) kautta. Yksityiset lähiverkot on tyypillisesti kytketty reitittimen välityksellä johonkin kyseisistä dataverkoista. ·:·>· 25 Yhdyskäytäväsolmun GGSN ja operointisolmun SGSN välillä siirrettävät data- paketit ovat aina GPRS-standardin mukaisesti kapseloituja. Yhdyskäytäväsol-.**, mu GGSN sisältää myös GPRS-matkaviestimien PDP-osoitteet (Packet Data

Protocol) ja reititystiedot, ts. SGSN-osoitteet. Reititystietoa käytetään siten da-,, . tapakettien linkittämiseen ulkoisen dataverkon ja operointisolmun SGSN välil- 30 lä. Yhdyskäytäväsolmun GGSN ja operointisolmun SGSN välinen GPRS- • » runkoverkko on IP-yhteyskäytäntöä, joko IPv4 tai IPv6 (Internet Protocol, ver-*: · sion 4/6) hyödyntävä verkko.

GSM-järjestelmä käsittää useita erilaisia, tyypillisesti yksisuuntaisia . ohjauskanavia, joiden avulla verkko ohjaa matkaviestinten toimintaa. Eräs täl- ; 35 lainen on yleislähetyskanava BCCH (Broadcast Control Channel), jonka kautta ‘ · *: lähetetään tietoa verkon eri soluista, kuten solun tunnistetiedot, verkon tunnis- 6 111776 tetiedot, solussa käytettävät taajuudet jne. Kukin tukiasema BTS lähettää tietoja solusta omalla yleislähetyskanavallaan, jota kaikki solun alueella olevat matkaviestimet kuuntelevat. Edelleen eräs ohjauskanava on yhteiskanava CCCH (Common Control Channel). CCCH-kanava voidaan jakaa kolmeen 5 loogiseen kanavaan, kutsukanava PCH (Paging Channel), hajasaantikuittaus-kanava AGCH (Access Grant Channel) ja hajasaantikanava RACH (Random Access Channel). Hakuviestejä matkaviestimille, esimerkiksi verkon aloittaman puhelunmuodostuksen yhteydessä, lähetetään kutsukanavalla PCH ja ha-jasaantikuittauskanavalla AGCH tukiasema allokoi matkaviestimelle SDCCH-10 kanavan puhelussa käytettävän liikennekanavan allokointia varten. Kutsu-kanavan PCH ja hajasaantikuittauskanavan AGCH rakenne on samanlainen ja niitä käytetään määrätyn kaavan mukaan vaihdellen, ei siis koskaan samanaikaisesti. Mainituille ohjauskanaville varataan aikajakokehyksiä muiden loogisten ohjauskanavien kanssa samasta ohjauskanavaylikehysrakenteesta, johon 15 eri ohjauskanavat siis multipleksataan määrättyinä kanavakombinaatioina.

GPRS-järjestelmään on vastaavasti määritelty oma pakettiyleislähe-tyskanava PBCCH (Packet Broadcast Control Channel) ja pakettiyhteiskanava PCCCH (Packet Common Control Channel). Pakettiyleislähetyskanavan PBCCH tehtävänä on välittää järjestelmäinformaatiota kaikille solussa oleville 20 GPRS-matkaviestimille. Pakettiyhteiskanava PCCCH käsittää, kuten GSM.nkin yhteiskanava CCCH, useita loogisia ohjauskanavia. Näistä down-: " link-suunnan (tukiasemalta matkaviestimelle) ohjauskanavia ovat pakettikutsu- ί kanava PPCH (Packet Paging Channel), pakettihajasaantikuittauskanava

·;*: PAGCH (Packet Access Grant Channel) ja paketti-ilmoituskanava PNCH

*:·; 25 (Packet Notification Channel) ja uplink-suunnassa (matkaviestimeltä tukiase- malle) pakettihajasaantikanava PRACH (Packet Random Access Channel).

.··. Pakettikutsukanavaa PPCH käytetään hakuviestien lähettämiseksi matkavies timille ennen datapakettien siirron aloittamista, mikäli matkaviestimen sijaintia ei tunneta solun tarkkuudella. Pakettihajasaantikuittauskanavalla PAGCH 30 matkaviestimelle allokoidaan ennen datapakettien siirron aloittamista siirtoon käytettävissä olevat kanavaresurssit. Paketti-ilmoituskanavaa PNCH käytetään ·:· resurssien varaamiseen pisteestä-moneen-pisteeseen-viestille (PTM-viesti, point-to-multipoint) ennen PTM-viestin lähettämistä tietylle GPRS-. matkaviestinryhmälle.

·;·’ ; 35 Kun GPRS-matkaviestin on packet-idle-moodissa, sille ei ole allo- '· : koitu mitään tiedonsiirtoresursseja liikennekanavilta ja se ainoastaan kuunte- 7 111776 lee solun pakettiyleislähetyskanavaa PBCCH ja pakettikutsukanavaa PPCH, mikäli solu tukee näitä GPRS-ohjauskanavia. Jos näitä GPRS-ohjauskanavia ei tueta kyseisessä solussa, mainittu matkaviestin kuuntelee GSM:n ohjaus-kanavia BCCH ja PCH. Käytettävä yleislähetyskanava, PBCCH tai BCCH, 5 määritetään siten sen mukaan, kumpi yleislähetyskanava GPRS-matkaviestimen solussa on kulloinkin käytettävissä.

Mikäli pakettiyleislähetyskanava PBCCH on käytössä, verkko lähettää PBCCH-kanavalla säännöllisin väliajoin PSI-viestejä (Packet System Information) ja joita GPRS-matkaviestin käy säännöllisesti vastaanottamassa.

10 PSI viestejä on käytössä PBCCH-kanavalla eri tyyppejä, kuten 1, 2, 3, 3bis, 4, ja 5. On myös mahdollista lähettää PS11-viesti PPCH-kanavalla. PBCCH-kanavan PSI-viestien avulla matkaviestin MS osaa päätellä, pystyykö se muodostamaan pakettidatayhteyden kyseisessä solussa ja mitä parametreja sen on käytettävä yhteyden muodostamiseen ja solussa operoimiseen. Tärkein 15 näistä viesteistä on PSI1-viesti, jonka avulla verkko ilmoittaa kulloisenkin tilanteen pakettidatapalveluiden tukemisen suhteen ja lähetettävien PSI-viestien jaksotuksen. PS11-viesti käsittää parametrit PBCCH_CHANGE_MARK ja PSI_CHANGE_FIELD, joiden avulla voidaan päivittää PSI-viestien sisällössä, päivitystaajuudessa ja poistoissa/lisäyksissä tapahtuneet muutokset siten, että 20 parametrien arvoja kasvattamalla muutosten yhteydessä matkaviestimet ohjataan päivittämään verkosta muuttuneet PBCCH-arvot. Täten voidaan myös : *· pakottaa kaikki solussa sijaitsevat matkaviestimet päivittämään kerralla “· PBCCH-tietonsa.

*:": Yleislähetyskanavaa BCCH voidaan käyttää silloin, kun PBCCH- 25 kanavaa ei kyseissä solussa ole käytössä tai kun halutaan varmistaa yhteys • s·.: verkkoon siinä tapauksessa, että PBCCH jostain syystä poistetaan tai sen .· , paikka solussa muuttuu. Tällöin matkaviestin kuuntelee BCCH-kanavalla säännöllisin väliajoin Sl-viestejä (System Information), erityisesti SI13-viestiä, .. . jolla mahdollistetaan tarvittavien GPRS-parametrien välittäminen matkaviesti- 30 mille. Tällöin välitetään ne parametrit, joita tarvitaan GPRS-yhteyden muodos-‘ ‘ tamiseen solussa, jossa PBCCH-kanavaa ei ole käytössä.

:· GPRS-matkaviestimen tulee siis tukea yleislähetyskanavavas- taanottoa sekä PBCCH-kanavalla että BCCH-kanavalla. Edellä kuvatun mu-. kaisesti, jos solussa on käytössä PBCCH-kanava, verkko välittää GPRS- ; 35 yhteydellä käytettävät parametrit matkaviestimille ainoastaan mainitulla * “ PBCCH-kanavalla. Toisaalta, jos GPRS-matkaviestin ei pysty virheettömästi 8 111776 vastaanottamaan PBCCH-kanavalla lähetettyjä järjestelmätietoja, se ei pysty myöskään lähettämään tai vastaanottamaan GPRS:n mukaista datapakettitie-donsiirtoa. Tällöin myös puhepalvelujen käyttäminen voi estyä. Kun GSM-verkkoja aletaan näinä aikoina päivittää siten, että ne tukevat myös GPRS-5 pakettidatapalvelua, mutta vain BCCH- ja CCCH kanavilla, on olemassa erittäin suuri riski, että GPRS-palvelun alkuvaiheessa markkinoille tulleet GPRS-matkaviestimet eivät toimi verkkoon myöhemmin rakennettavilla PBCCH-kanavilla, koska niitä ei ole voitu testata kenttätestiolosuhteissa.

Tämä voidaan välttää siten, että mikäli solu tukee GPRS-palvelua 10 sekä BCCH- että PBCCH-kanavilla, ohjataan verkko välittämään GPRS-yhteydellä tarvittavat parametrit GPRS-matkaviestimille molemmilla yleislähe-tyskanavilla. Tällöin sellaiset GPRS-matkaviestimet, jotka eivät toimi verkkoon rakennettavilla PBCCH-kanavilla, jatkavat yleislähetyskanavavastaanottoa vain BCCH-kanavalla sekä kutsuviestivastaanottoa PCH-kanavalla ja saavat 15 sitä kautta GPRS-palvelun käyttämiseksi tarvittavat parametrit siitä huolimatta, että solussa saattaa samanaikaisesti olla käytössä myös pakettiyleislähetys-kanava PBCCH. Kaikki GPRS-palveluun liittyvät parametrit välitetään BCCH-kanavalla ikään kuin PBCCH-kanavaa ei olisi lainkaan käytössä. Toisaalta taas myöhemmin kehitettävät GPRS-matkaviestimet pystyvät yleislähetys-20 kanavavastaanottoon myös PBCCH-kanavalla ja pakettikutsuviestin vastaanottoon PPCH-kanavalla. Tätä ominaisuutta, jossa verkko pystyy lähettämään pakettidatapalvelun yhteydenmuodostusparametreihin liittyviä ohjauskomento-•'i ja sekä piirikytkentäisillä että pakettikytkentäisillä ohjauskanavilla, voidaan kut- *· sua esimerkiksi termillä DCCM (Dual Control Channel Mode). Täten PBCCH- ·;>·· 25 kanavat voidaan ottaa käyttöön GPRS-verkoissa heti, kun verkkovalmistajat pystyvät niitä toimittamaan, ja samalla varmistetaan se, että myös vanhat, jo .···. nyt markkinoilla olevat GPRS-matkaviestimet toimivat edelleen verkon eri oh- * · jauskanavilla. Niitä matkaviestimiä, jotka osaavat siirtyä vastaanottamaan pa-, kettidatapalvelun yhteydenmuodostusparametreja PBCCH-kanavalla, vaikka 30 verkko välittää ne myös BCCH-kanavalla, sekä siirtyä kuuntelemaan PPCH-kanavaa, voidaan kutsua DCCM-matkaviestimiksi. Matkaviestinverkon soluja, ·· joissa GPRS-palveluun liittyvät parametrit välitetään sekä BCCH-kanavalla et- tä PBCCH-kanavalla, voidaan vastaavasti kutsua DCCM-soluiksi.

, ·, Vastaava ongelma korostuu kuitenkin tilanteessa, jossa GPRS- * » » ; 35 matkaviestin on packet-transfer tilassa. Tällöin matkaviestimelle voidaan lähet- * tää verkosta ohjausviestejä, erityisesti PSI-viestejä, myös PACCH-kanavalla 9 111776 (Packet Associated Control Channel), joka on liikennekanavan PDTCH (Packet Data Traffic Channel) sisäinen ohjauskanava eli ns. inband-kanava. Tällöin ohjausviestejä lähetetään varsinaisen hyötykuorman muodostavien datapakettien joukossa samalla fyysisellä kanavalla. Nämä viestit on kuitenkin 5 tarkoitettu vain sellaisille GPRS-matkaviestimille, jotka osaavat kuunnella pa-kettiohjauskanavaa, eli DCCM-matkaviestimille. On kuitenkin mahdollista, että vanhemman mallinen GPRS-matkaviestin, joka on edellä kuvatulla tavalla edullisesti asettunut kuuntelemaan BCCH/CCCH-kanavia, saattaa vastaanottaa liikennekanavallaan PDTCH kuitenkin pakettikytkentäisille ohjauskanaville 10 PBCCH/PCCCH tarkoitettuja viestejä, joita se ei pysty dekoodaamaan, jolloin matkaviestin ajautuu virhetilanteeseen eikä pysty toimimaan kyseisessä solussa.

Tämä voidaan kuitenkin ratkaista siten, että lähetetään tällaisessa DCCM-solussa sijaitseville matkaviestimille pakettikytkentäisillä kanavilla, siis 15 joko erillisillä ohjauskanavilla (PBCCH/PCCCH) tai liikennekanavan (PDTCH) sisäisellä ohjauskanavalla (PACCH), lähetettävät ohjausviestit kapseloituna toisen ohjausviestin sisään. Tällöin tähän mainittuun toiseen ohjausviestiin, tyypillisesti siis PSI-viestiin, voidaan edullisesti liittää kapseloinnin ilmaiseva kenttä, jota DCCM-toiminnallisuutta tukemattomat matkaviestimet eivät tunnis-20 ta eivätkä täten edes pyri dekodaamaan tätä ohjausviestiä, kun taas DCCM-matkaviestimet tunnistavat ohjausviestissä olevan mainitun kentän ja osaavat : ·· dekoodata tämän mainitun toisen ohjausviestin sisään kapseloidun toisen oh- *:"·* jausviestin. Näin voidaan edullisesti varmistaa myös kaikkien ohjausviestien ·:*: virheetön vastaanotto DCCM-soluissa riippumatta siitä, lähetetäänkö ohjaus- ·:· : 25 viestejä erillisillä ohjauskanavilla vai liikennekanavan sisäisellä ohjauskanaval- ....: la ja tukeeko vastaanottava matkaviestin DCCM-toiminnallisuutta vai ei.

.···. Kuviossa 2 on esitetty keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen järjestely, jolla tämä PSI-viestien vastaanotto vain DCCM-,, . matkaviestimille PBCCH-ja PACCH-kanavalla voidaan toteuttaa PSI-viestien 30 kapseloinnin avulla. Jotta vain ja ainoastaan DCCM-matkaviestimet ottaisivat

* I

'··*' vastaan näitä viestejä, mutta aiemmin markkinoille tulleet puhelimet eivät, ·:· DCCM-solussa PSI-viestit on kapseloitu uuden DCCM PSI-viestin sisään. Ku- ;···; viossa 3 esitetyssä viestissä PSI_MESSAGE_TYPE-kentässä määritellään . ·. kapseloitavan PSI-viestin tyyppi ja itse kapseloitava PSI-viesti liitetään ; 35 PSI_MESSAGE-kenttään. Matkaviestimet, jotka eivät tue DCCM- 10 111776 toiminnallisuutta eivät tällöin tunnista viestejä ja hylkäävät ne, kun taas DCCM-matkaviestimet tunnistavat ne.

Koska verkko kapseloi kaikki lähetettävät PSI-viestit edellä kuvatulla tavalla, yksinkertaistaa tämä verkkoelementtien implementointia verrattuna ti-5 lanteeseen, jossa verkon tulisi erikseen päättää kapseloinnista riippuen siitä, lähetetäänkö PSI-viesti erillisellä ohjauskanavalla (PBCCH/PCCCH) vai liiken-nekanavan sisäisellä ohjauskanavalla (PACCH). PSI-viestit enkoodataan ja tallennetaan tyypillisesti samaan fyysiseen tallennuspaikkaan, jolloin keksinnön mukaisella menettelyllä vältetään edullisesti DCCM-viestien ja pelkkien 10 PSI-viestien ylimääräinen erottelu. Edelleen etuna on se, että edellä kuvatun kapselointijärjestelyn ansiosta sekä DCCM-matkaviestimiä että DCCM-toimintamoodia tukemattomia matkaviestimiä voidaan allokoida samalle liiken-nekanavalle, mikä mahdollistaa verkkoresurssien paremman optimoinnin.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin-15 nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

» I t 1 · 1 » * t 1 I 1

Claims (12)

111776 Patenttivaatim u kset

1. Menetelmä pakettidataverkon ohjausviestien välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää ainakin yhden solun, jossa mainittuja oh-jausviestejä on järjestetty välitettäväksi piirikytkentäisellä yleislähetyskanavalla 5 (BCCH), pakettivälitteisellä yleislähetyskanavalla (PBCCH) ja liikennekanaval-la (PDTCH), ja ainakin yhden pakettidataverkkoa tukevan matkaviestimen, joka on järjestetty kuuntelemaan ainakin toista mainituista yleislähetyskanavista, tunnettu siitä, että lähetetään mainitussa solussa sijaitseville matkaviestimille paketti- 10 dataverkon jollakin pakettivälitteisellä kanavalla lähetettävät ensimmäiset oh-jausviestit kapseloituna toisen ohjausviestin sisään, vasteena sille, että solu tukee pakettidataverkon yhteydenmuodostusparametrien välittämistä sekä piirikytkentäisellä yleislähetyskanavalla että pakettivälitteisellä yleislähetyskanavalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetetään ohjausviestit matkaviestimille pakettivälitteisellä yleislähetyskanavalla (PBCCH).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että lähetetään liikennekanavalla (PDTCH) lähetettävät ohjausviestit lii-. j kennekanavan sisäisellä ohjauskanavalla (PACCH).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tun-nettu siitä, että . 25 indikoidaan mainitussa toisessa ohjausviestissä olevalla kentällä, että mainittu ensimmäinen ohjausviesti on kapseloitu mainitun toisen ohjaus-’··’ viestin sisään.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, i ‘: että 30 dekoodataan mainittu ensimmäinen ohjausviesti matkaviestimessä vasteena sille, että mainittu matkaviestin on järjestetty kuuntelemaan paketti-välitteistä yleislähetyskanavaa ja mainittu toinen ohjausviesti käsittää mainitun • I kapseloinnin osoittavan kentän. j.i

* 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : 35 että * · 111776 hylätään mainittu ensimmäinen ohjausviesti matkaviestimessä vasteena sille, että mainittu matkaviestin on järjestetty kuuntelemaan piirikytkentäistä yleislähetyskanavaa ja mainittu toinen ohjausviesti käsittää mainitun kapseloinnin osoittavan kentän.

7. Tietoliikennejärjestelmä, joka käsittää pakettidataverkon ja aina kin yhden solun, jossa on järjestetty välitettäväksi ohjausviestejä piirikytkentäisellä yleislähetyskanavalla (BCCH), pakettivälitteisellä yleislähetyskanavalla (PBCCH) ja liikennekanavalla (PDTCH), ja ainakin yhden pakettidataverkkoa tukevan matkaviestimen, joka on järjestetty kuuntelemaan ainakin toista maini-10 tuista yleislähetyskanavista, tunnettu siitä, että pakettidataverkon jollakin pakettivälitteisellä kanavalla lähetettävät ensimmäiset ohjausviestit on järjestetty lähettäväksi mainitussa solussa sijaitseville matkaviestimille kapseloituna toisen ohjausviestin sisään, vasteena sille, että solu tukee pakettidataverkon yhteydenmuodostusparametrien välittä-15 mistä sekä piirikytkentäisellä yleislähetyskanavalla että pakettivälitteisellä yleislähetyskanavalla.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausviestit matkaviestimille on järjestetty lähetettäväksi pakettivä-20 litteisellä yleislähetyskanavalla (PBCCH).

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tun- j ·· n ettu siitä, että ·:*·: liikennekanavalla (PDTCH) lähetettävät ohjausviestit on järjestetty : · · lähetettäväksi liikennekanavan sisäisellä ohjauskanavalla (PACCH).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen tietoliikennejärjes- telmä, tunnettu siitä, että mainittu toinen ohjausviesti käsittää kentän, jolla indikoidaan, että mainittu ensimmäinen ohjausviesti on kapseloitu mainitun toisen ohjausviestin ,, , sisään. : 30

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tietoliikennejärjestelmä, t u n n e tt u siitä, että ·;· mainittu ensimmäinen ohjausviesti on järjestetty dekoodattavaksi .··. matkaviestimessä vasteena sille, että mainittu matkaviestin on järjestetty kuun- " telemaan pakettivälitteistä yleislähetyskanavaa ja mainittu toinen ohjausviesti ·’ 35 käsittää mainitun kapseloinnin osoittavan kentän. * · 111776

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen ohjausviesti on järjestetty hylättäväksi matkaviestimessä vasteena sille, että mainittu matkaviestin on järjestetty kuunte-5 lemaan piirikytkentäistä yleislähetyskanavaa ja mainittu toinen ohjausviesti käsittää mainitun kapseloinnin osoittavan kentän. 10 ' * 111776