FI111787B

FI111787B - Fast cell changeover in packet-switched cellular radio network for real-time services, commences mobile unit change to new base-station before terminating connection to previous (old) base-station

Info

Publication number: FI111787B
Application number: FI20020605A
Authority: FI
Inventors: Janne Parantainen; Mika Forssell; Shkumbin Hamiti
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-09-15

Abstract

The inventive system provides cell-change for a mobile station (MS) operating in a packet-switched cellular radio sysetm, using a first base-station (BTSold), second base-station (BTSnew) and controlling unit (PCU). The cell changeover comprises registering in the controlling unit information that the mobile station will require changeover to the cell of thee second base-station, while still communicating through the first base-station. A message (207) is transmitted from the PCU to the mobile station through the first base-station to set an oncoming moment in time (209) for executing the cell-changeover. From such time, service access for the mobile station is then provided from the cell of the second base-station. A count-down timer may be used to trigger the changeover frm old to new base-station cells.

Description

111787111787

Menetelmä ja järjestely nopean solunvaihdon toteuttamiseksi pakettikytkentäisessä solukkoradiojärjestelmässä - Metod och arrangemang för att för-verkliga snabbt cellbyte i ett paketkopplat cellulärt radiosystem 5 Tämä hakemus on jakamalla erotettu hakemuksesta 991333.Method and Arrangement for Implementing Fast Cell Switching in a Packet Switched Cellular Radio System - This application is divided by application 991333 by dividing this application into a packet cellular radio system.

Keksintö koskee yleisesti pakettikytkentäisten solukkoradiojärjestelmien tekniikkaa. Erityisesti keksintö koskee solunvaihtomenettelyjä, so. menettelyjä matkaviestimen ja kiinteän pakettikytkentäisen verkon välisen aktiivisen pakettikytkentäisen tiedonsiirtoyhteyden uudelleenreitittämiseksi kulkemaan uuden tukiaseman kautta. Kek-10 sinnön eräs merkittävä soveltamisalue on GPRS-jäijestelmä (General Packet Radio Service), joka esillä olevan patenttihakemuksen etuoikeuspäiväyksen hetkellä on määrittelyvaiheessaan. Muita vähintäänkin yhtä merkittäviä soveltamisalueita ovat UMTS-jäijestelmä (Universal Mobile Telecommunication System), jossa nk. yhteydettömät datapalvelut ovat pakettikytkentäisiä, ja EDGE-järjestelmä (Enhanced 15 Data rates for GSM Evolution), jossa tullaan myös toteuttamaan yhteydettömät datapalvelut.The invention relates generally to the technology of packet switched cellular radio systems. In particular, the invention relates to cell exchange procedures, i. methods for re-routing an active packet data connection between a mobile station and a fixed packet switched network to pass through a new base station. An important application of the Kek-10 invention is the General Packet Radio Service (GPRS) system, which is in the process of definition at the date of priority of the present application. Other applications of at least equal importance include the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), where so-called offline data services are packet switched, and the Enhanced 15 Data rates for GSM Evolution (EDGE) system, where also offline data services will be implemented.

Tietoliikenneyhteyksien kautta tarjottavat palvelut voidaan karkeasti jakaa reaaliaikaisiin ja ei-reaaliaikaisiin palveluihin. Edellinen ryhmä kattaa palvelut, joissa olennaisesti jatkuva tai ainakin paloittain jatkuva tietovirta kulkee lähettimeltä vastaanot-20 timelle ja vastaanotetun informaation ymmärrettävyys riippuu jatkuvuudesta: vain suhteellisen pienet ja suhteellisen vakiot viiveet ovat sallittavia. Tyypillisiin reaali- li» · , · ·. aikaisiin palveluihin liittyy puheen ja (liikkuvan) kuvan siirto, kuten puhelin- tai vi- deopuhelinyhteydessä, jolloin esimerkiksi ääniaktiviteetin tunnistusta voidaan käyt- » » · ! l_ tää paloittaisen jatkuvuuden mahdollistamiseksi, ts. siirto keskeytetään ajoittain, kun | · 25 mitään merkittävää lähetettävää ei ole. Ei-reaaliaikaiset palvelut kattavat vähemmänTelecommunication services can be roughly divided into real-time and non-real-time services. The foregoing group covers services in which a substantially continuous or at least piecemeal flow of data flows from a transmitter to a receiver and the comprehensibility of the information received depends on continuity: only relatively small and relatively constant delays are allowed. For typical real »·, · ·. early services involve the transmission of speech and (moving) video, such as in a telephone or video telephone connection, whereby, for example, voice activity recognition can be used »» ·! l_ to allow for piecemeal continuity, i.e. the transfer is interrupted periodically when | · 25 there are no significant items to send. Non-real-time services cover less

! · I! · I

aikakriittisen tiedonsiirron, jota tyypillisesti nimitetään datasiirroksi. Esimerkkejätime-critical data transmission, typically referred to as data transmission. examples

ϊ Iϊ I

···’ ei-reaaliaikaisista palvelusovelluksista ovat sähköposti ja tiedostojen lataus etäko- neelta/etäkoneelle.··· 'non-real-time service applications include email and file download from a remote / remote machine.

• * i · > » * · I · ,··, Pakettikytkentäisiä solukkoradiojärjestelmiä on tavallisesti suunniteltu täydentä- '* 30 mään tunnettuja piirikytkentäisiä matkapuhelinjärjestelmiä ja niiden tulevia seuraa- i i · : ·* jia siten, että piirikytkentäisiä järjestelmiä käytettäisiin reaaliaikaisten palvelujen vä- :,..: liitämiseen ja pakettikytkentäisiä järjestelmiä ei-reaaliaikaisten palvelujen välittämi- * seen. Piiri- ja pakettikytkentäinen siirto voidaan jopa toteuttaa vaihtoehtoisina toi- I * ,·. j mintatiloina saman tietoliikennejärjestelmän sisällä tai hybridiverkkojärjestelyinä, • · 2 111787 joissa molemmat jäijestelmät käyttävät samoja tukiasemia ja muita radiopääsy-laitteita mutta muut kiinteät verkon laitteet ja niiden väliset tiedonsiirtoyhteydet ovat jägestelmille erillisiä. Eräs viimemainitun tyyppinen järjestely on GSM-matka-puhelinverkon ja GPRS-verkon yhdistelmä.Packet-switched cellular radio systems are usually designed to complement * 30 known circuit-switched cellular telephone systems and their future successors, such that circuit-switched systems are used to provide real-time services: - , ..: for interfacing and packet-switched systems for forwarding non-real-time services. Circuit and packet switched transmission can even be implemented as alternatives *, ·. • 2 111787 where both rigid systems use the same base stations and other radio access devices, but the other fixed network devices and the data communication connections between them are separate for the systems. One arrangement of the latter type is a combination of a GSM mobile telephone network and a GPRS network.

5 Kuvassa 1 on esitetty yhdistetty GSM/GPRS-järjestely, jossa matkaviestin 101 (MS) voi valita yhden tukiasemista 102-107 (BS), jonka kanssa se on yhteydessä. Tukiasemat 102 ja 103 toimivat ohjauslaitteen 108 alaisuudessa, jossa ohjauslaitteessa tukiasemaohjaimeen (BSC) on yhdistetty pakettiohjausyksikkö (PCU). Vastaavasti tukiasemat 104 ja 105 toimivat ohjauslaitteen 109 alaisuudessa ja tukiasemat 106 ja 10 107 toimivat ohjauslaitteen 110 alaisuudessa. Tältä tasolta ylöspäin GSM-ja GPRS- verkoilla on erilaiset arkkitehtuurit. Kukin tukiasemaohjain on kytketty matkavies-tinkeskukseen (MSC) ja nämä puolestaan on yhdistetty toisiinsa GSM-siirtoverkon välityksellä 115. Kukin pakettiohjausyksikkö on kytketty SGSN-solmuun ja nämä puolestaan on yhdistetty GPRS-siirtoverkon 116 välityksellä, jossa siirtoverkossa 15 yhteydet kulkevat GGSN-solmujen (ei esitetty kuvassa) kautta. Selvyyden vuoksi kuvassa on esitetty vain vähäinen määrä laitteita; todellisissa GSM/GPRS-järjestel-missä on tyypillisesti tuhansia tukiasemia, satoja BSC/PCU-yksiköitä ja kymmeniä matkaviestinkeskuksia ja SGSN-solmuja.Figure 1 shows a combined GSM / GPRS arrangement in which mobile station 101 (MS) can select one of base stations 102-107 (BS) with which it is communicating. The base stations 102 and 103 operate under the control device 108, whereby the packet control unit (PCU) is connected to the base station controller (BSC). Similarly, base stations 104 and 105 operate under control unit 109 and base stations 106 and 10 107 operate under control unit 110. From this level up, GSM and GPRS networks have different architectures. Each base station controller is connected to a mobile switching center (MSC) and these are in turn interconnected through a GSM transmission network 115. Each packet control unit is connected to a SGSN and these in turn are connected via a GPRS transmission network 116, where shown in the picture). For the sake of clarity, only a small number of devices are shown; real GSM / GPRS systems typically have thousands of base stations, hundreds of BSC / PCUs and dozens of mobile switching centers and SGSNs.

On huomattava, että PCU-yksikön sijaintia ei ole määritetty kovin tarkasti tunnetus-20 sa GPRS-järjestelmässä: kuvan 1 järjestelyn lisäksi PCU voi sijaita tukiasemassa tai ::: : SGSN-solmussa. Esillä oleva keksintö ei aseta mitenkään etusijalle mitään PCU:n • · t '·...· edullista sijaintia. Verkon yleinen arkkitehtuuri ja tukiasemien, pakettiohjausyksi- . : köiden ja SGSN-solmujen väliset yhteydet luonnollisesti riippuvat SGSN-solmun si- jainnista.Note that the location of the PCU unit is not very well defined in the known GPRS system: in addition to the arrangement of Figure 1, the PCU may be located in a base station or :::: SGSN. The present invention does not in any way favor any advantageous location of the PCU. General network architecture and base stations, packet control units. : The links between the ropes and the SGSNs naturally depend on the location of the SGSN.

;.. * 25 Kutakin tukiasemaa ympäröi solu eli radiokuuluvuusalue, jonka sisällä matkaviestin '···’ pystyy kommunikoimaan ko. tukiaseman kanssa. Kun matkaviestin siirtyy solusta toiseen soluun, on suoritettava solun uudelleenvalinta, tukiaseman vaihto (handover) tai solunvaihto. Solun uudelleenvalinta suoritetaan, kun matkaviestin on lepotilassa eikä sen ja verkon kiinteiden osien välillä ole sillä hetkellä aktiivista tietoliikenneyh-: v, 30 teyttä. Ilmausta tukiaseman vaihto käytetään, kun aktiivinen piirikytkentäinen yhteys on reititettävä kulkemaan uuden tukiaseman kautta. Termillä solunvaihto tarkoite- • · ‘: ’ taan, että aktiivinen pakettikytkentäinen yhteys on reititettävä kulkemaan uuden tu- \v kiaseman kautta. Mitä tulee pakettikytkentäiseen (GPRS) liikenteeseen kuvan 1 mu- :‘ · kaisessa järjestelyssä, solun uudelleenvalinta tai solunvaihto voi tapahtua pakettioh- 35 jausyksikön sisällä (esimerkiksi tukiasemasta 102 tukiasemaan 103), pakettioh-jausyksiköiden välillä mutta SGSN-solmun sisällä (esimerkiksi tukiasemasta 103 tu- 3 111787 kiasemaan 104) tai pakettiohjausyksiköiden välillä ja SGSN-solmujen välillä (esimerkiksi tukiasemasta 105 tukiasemaan 106).; .. * 25 Each base station is surrounded by a cell or radio coverage area within which the mobile station '···' is capable of communicating with that cell. with the base station. When a mobile station moves from one cell to another, cell reselection, handover or handover must be performed. Cell reselection is performed when the mobile station is in sleep mode and there is no active communication link between it and the fixed parts of the network. Base station handover is used when an active circuit-switched connection must be routed to pass through a new base station. The term handover means that an active packet switched connection must be routed to pass through a new base station. With respect to packet switched (GPRS) traffic in the arrangement of FIG. 1, cell reselection or handover may take place within a packet control unit (e.g., from base station 102 to base station 103), between packet control units but within a SGSN (e.g., base station 103). - 3,111,787 to base station 104) or between packet control units and between SGSNs (e.g., from base station 105 to base station 106).

Vaikka GPRS-järjestelmä, kuten monet muutkin pakettikytkentäiset solukkoradiojär-jestelmät, on suunniteltu ensisijaisesti ei-reaaliaikaisten palvelujen tarjoamiseen, on 5 olemassa suuntaus käyttää sitä myös joidenkin reaaliaikaisten palvelujen taijoami-seen, joista palveluista hyvä esimerkki ovat intemet-puhelut. Intemet-puhelulla tarkoitetaan puhelinyhteyttä, joka tavanomaisen puhelinverkon asemesta on reititetty internetin kautta. Siihen voi liittyä video-osa. Tunnetaan myös muita sovelluksia, jotka käyttävät reaaliaikaisia palveluja pakettikytkentäisen solukkoradioverkon kaut-10 ta.Although GPRS, like many other packet switched cellular radio systems, is designed primarily to provide non-real-time services, there is a tendency to use it also for the realization of some real-time services, of which the Internet is a good example. An Internet call is a telephone connection routed through the Internet instead of a regular telephone network. It may include a video section. Other applications that utilize real-time services over a packet switched cellular radio network are also known.

Eräs tunnettuun GPRS-jäijestelmään liittyvä ongelma, joka ilmenee myös monissa muissa pakettikytkentäisissä solukkoradiojäijestelmissä, on, että solunvaihtomenet-telyt on optimoitu yksinkertaisuutta pikemmin kuin lyhyitä viiveitä ajatellen. Standardoidun GPRS-menettelyn mukaisesti pakettidatan siirto matkaviestimen ja van-15 hän tukiaseman välillä lopetetaan ensin, sen jälkeen valitaan uusi soluja vasta sitten pakettien siirto jatkuu uuden solun tukiaseman kautta. Menettely toimii hyvin ei-reaaliaikaisten palvelujen kohdalla, koska vanhan yhteyden lopetuksen ja uuden muodostamisen välisellä viiveellä ei ole merkitystä. Viiveen pituus on kuitenkin helposti useita satoja millisekunteja tai jopa muutamia sekunteja, joka on ehdotto-20 masti liikaa reaaliaikaiselle palvelulle, jossa sellainen pitkä viive on vähintäänkin : häiritsevä ja saattaa jopa aiheuttaa puhelun tai muun yhteyden katkeamisen, jos vii- :ve tulkitaan tietovirran vakavaksi häiriintymiseksi. Pitkä viive voi myös turhauttaa . ei-reaaliaikaisten palvelujen käyttäjiä vaikkei se varsinaisesti vaikuttaisikaan siirre- tyn informaation oikeellisuuteen: viiveet esimerkiksi hidastavat www-sivujen latau-: 25 tumista tarpeettomasti.One problem with the known GPRS rigid system, which also occurs in many other packet switched cellular radio systems, is that the handover procedures have been optimized for simplicity rather than for short delays. According to the standardized GPRS procedure, packet data transmission between the mobile station and the van-15 base station is stopped first, then new cells are selected before packet transmission continues through the new cell base station. The procedure works well for non-real-time services, as the delay between the end of the old connection and the establishment of the new one is irrelevant. However, the latency is easily several hundred milliseconds, or even a few seconds, which is absolutely-20 mast too much for a real-time service where such a long latency is at least: annoying and may even cause a call or other connection to be interrupted. . A long delay can also frustrate you. users of non-real-time services, even if it does not actually affect the accuracy of the information transmitted: delays, for example, unnecessarily slow down the loading of web pages.

···’ Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on toteuttaa menetelmä ja järjestely solun- vaihdon suorittamiseksi pakettikytkentäisessä solukkoradioverkossa viiveellä, joka on niin lyhyt, että se on hyväksyttävissä reaaliaikaisille palveluille ja että se ei tar-‘...: peettomasti hidasta ei-reaaliaikaisia palveluja.It is an object of the present invention to provide a method and arrangement for performing handover in a packet switched cellular radio network with a delay that is so short that it is acceptable for real-time services and does not infinitely slow non-real-time services.

> · s • 30 Keksinnön tavoitteet saavutetaan aloittamalla solunvaihto ennen vanhan yhteyden ... · lopettamista ja edullisimmin myös käyttäen laskuria, jolla Hipaistaan vaihto vanhas- :': ‘: ta solusta uuteen.The objectives of the invention are achieved by initiating a handover before terminating the old connection, and most preferably also by using a counter for switching from old to new cell.

’ ': Keksinnön mukainen menetelmä on suunniteltu toteuttamaan matkaviestimen solun vaihto pakettikytkentäisessä solukkoradiojärjestelmässä, joka käsittää ensimmäisen 4 111787 tukiaseman, toisen tukiaseman ja ohjausyksikön, joka ohjaa ainakin ensimmäisen tukiaseman toimintaa. Menetelmälle ovat tunnusomaisia ne piirteet, jotka on ilmoitettu menetelmää koskevan itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.The method of the invention is designed to implement a cellular handover of a mobile station in a packet switched cellular radio system comprising a first 4111787 base station, a second base station and a control unit controlling the operation of at least the first base station. The method is characterized by the features disclosed in the characterizing part of the independent claim on the method.

Lisäksi keksintö koskee järjestelyä matkaviestimen solunvaihdon toteuttamiseksi pa-5 kettikytkentäisessä solukkoradiojärjestelmässä, joka käsittää ensimmäisen tukiaseman, toisen tukiaseman ja ohjausyksikön, joka ohjaa ainakin ensimmäisen tukiaseman toimintaa. Järjestelylle ovat tunnusomaisia ne piirteet, jotka on ilmoitettu järjestelyä koskevan itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.The invention further relates to an arrangement for implementing a handover of a mobile station in a packet switched cellular radio system comprising a first base station, a second base station and a control unit controlling the operation of at least the first base station. The arrangement is characterized by the features disclosed in the characterizing part of the independent claim on the arrangement.

On sinänsä tunnettua, että solunvaihdon voi käynnistää yhtä hyvin matkaviestin kuin 10 verkkokin. Keksinnön mukaan solunvaihdon aloittaminen ei välittömästi päätä pakettikytkentäistä tiedonsiirtoa matkaviestimen ja vanhan tukiaseman välillä. Resurssien allokointi uudelta tukiasemalta aloitetaan vanhan yhteyden ollessa vielä aktiivinen. Matkaviestimelle lähetetään solunvaihtokomentosanoma. Vasteena sanomaan matkaviestin käynnistää laskurin, jonka umpeutuminen vastaa tarkasti arvioitua so-15 lunvaihtohetkeä.It is known per se that cell switching can be initiated by a mobile station as well as 10 networks. According to the invention, the initiation of handover does not immediately end packet switched communication between the mobile station and the old base station. Allocation of resources from the new base station is started while the old one is still active. A handover message is sent to the mobile station. In response to the message, the mobile station triggers a counter whose expiry corresponds exactly to the estimated so-15 switch-over time.

Solunvaihtokomentosanoma voi myös käsittää tarkistusarvon eli tilapäisen tunnuksen, jota matkaviestin voi käyttää ottaessaan yhteyden uuteen tukiasemaan. Tämä on erityisen yksinkertainen tapa varmistaa, että matkaviestin, jolle vastikään allokoidut resurssit annetaan tukiasemalta, on todellakin se matkaviestin, jolle solunvaihtoa ,,:20 pyydettiin. Samoin se pakotettu ajanhetki, jolloin matkaviestimen on muodostettava ,··*. yhteys uuteen tukiasemaan, voidaan lähettää sekä matkaviestimelle että uudelle tu kiasemalle.The handover command message may also include a check value, or a temporary identifier, that the mobile station can use to contact the new base station. This is a particularly simple way of ensuring that the mobile station to which the newly allocated resources are provided from the base station is indeed the mobile station to which the handover ,, 20 was requested. Likewise, the forced time at which the mobile station must establish, ·· *. the connection to the new base station can be sent to both the mobile station and the new base station.

Keksinnölle tunnusomaisina pidetyt uudet ominaisuudet on esitetty yksityiskohtai-sesti oheisissa patenttivaatimuksissa. Itse keksintöä, sen rakennetta, toimintaperiaa-25 tetta sekä lisätavoitteita ja -etuja selostetaan kuitenkin seuraavassa eräiden suoritus-muotoesimerkkien avulla viitaten samalla oheisiin piirustuksiin.The novel features considered to be characteristic of the invention are set forth in detail in the appended claims. However, the invention itself, its structure, its principles of operation and further objects and advantages will be described in the following with reference to some embodiments, with reference to the accompanying drawings.

• ·• ·

Kuva 1 esittää tunnettua verkkoarkkitehtuuria, ·;·’ kuva 2 esittää keksinnön erään ensimmäisen suoritusmuodon mukaista mene- telmää, : ” *: 30 kuva 3 esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaista menetelmää, kuva4 esittää keksinnön erään kolmannen suoritusmuodon mukaista mene-! ‘. telmää, ‘ : kuvat 5a-5f esittävät eräitä keksinnön yhteydessä käytettäviä sanomia.Fig. 1 illustrates a known network architecture, Fig. 2 illustrates a method according to a first embodiment of the invention,: "*: Fig. 3 illustrates a method according to a second embodiment of the invention, Fig. 4 illustrates a method according to a third embodiment of the invention. '. 5a-5f illustrate some of the messages used in connection with the invention.

5 1117875, 111787

Yleisin syy solunvaihdon käynnistämiseen on, että matkaviestimen ja uuden tukiaseman välisen signaalin vahvuus näyttää olevan tuntuvasti suurempi kuin matkaviestimen ja vanhan tukiaseman välisen signaalin. Uusi solu saattaa myös kuulua kotialueeseen tai muuhun edulliseen soluryhmään, jolloin solunvaihto on edullista 5 suorittaa, vaikka signaalinvahvuuskriteeri ei täyttyisikään. Verkko voi myös komentaa matkaviestimiä solunvaihtoon hallinnollisista syistä kuten ruuhkan tasoittamiseksi. Solunvaihdon käynnistäminen voi tapahtua joko matkaviestimen tai verkon aloitteesta. Esillä oleva keksintö on sovellettavissa riippumatta siitä, mistä aloite solunvaihtoon tuli ja mikä on syy siihen. Luonnollisesti on noudatettava verkon asetit) tamia rajoituksia: joissakin tapauksissa verkko ei esimerkiksi salli matkaviestimien käynnistämiä solunvaihtoja.The most common reason for initiating a handover is that the signal strength between the mobile station and the new base station appears to be significantly higher than the signal between the mobile station and the old base station. The new cell may also belong to a home region or other preferred cell group, whereby the cell exchange is advantageously performed even if the signal strength criterion is not met. The network can also command mobile stations for cell exchange for administrative reasons such as congestion mitigation. Cell switching can be initiated either by the mobile station or by the network. The present invention is applicable regardless of where the initiation of the cell exchange came from and what the cause is. Of course, the limitations set by the network must be met: in some cases, for example, the network does not allow cell-triggered cell switching.

Kuva 2 esittää sanomien ja eräiden muiden lähetteiden siirtoa keksinnön erään ensimmäisen suoritusmuodon, tarkemmin sanoen PCU-yksikön sisällä tapahtuvaa so-lunvaihtoa koskevan suoritusmuodon, mukaisessa menetelmässä. Nuoli 201 kuvaa 15 normaalia datapakettien siirtoa matkaviestimen ja vanhan tukiaseman välillä, ja nuoli 202 kuvaa laaturaporttien ajoittaista lähetystä matkaviestimeltä PCUille. Kuvassa 2 on oletettu, että kaikki matkaviestimet lähettävät säännöllisesti PCU:lle laatura-portteja, joissa ilmoitetaan havaittu matkaviestimen ja vanhan tukiaseman välisen yhteyden laatu samoin kuin matkaviestimen ja ainakin yhden uuden tukiasemaeh-20 dokkaan välisen yhteyden arvioitu laatu (sikäli kuin matkaviestin pystyy vastaanottamaan ainakin yhden sellaisen tukiasemaehdokkaan lähetystä). Keksintö ei edellytä tällaisten laaturaporttien lähettämistä, ja jos niitä lähetetään, keksintö ei edellytä, että niitä lähetetään säännöllisesti.Figure 2 illustrates the transmission of messages and some other transmissions in a method according to a first embodiment of the invention, more specifically an embodiment of a cell exchange within a PCU. The arrow 201 illustrates 15 normal data packet transfers between the mobile station and the old base station, and the arrow 202 describes the periodic transmission of quality reports from the mobile station to the PCUs. Figure 2 assumes that all mobile stations periodically send to the PCU quality ports indicating the detected connection quality between the mobile station and the old base station as well as the estimated quality of the connection between the mobile station and at least one new base station dock (as long as the mobile station transmission of such a base station candidate). The invention does not require such quality reports to be sent, and if they are transmitted, the invention does not require them to be sent on a regular basis.

:Nuoli 203 kuvaa sitä vaihtoehtoista vaihetta, että matkaviestin lähettää PCUille 25 PACKET_CELL_CHANGE_REQUEST-sanoman, edullisimmin jollakin yhteys-kohtaisella kanavalla kuten tunnetulla PACCH-kanavalla (Packet Associated Control Channel) tai muulla vastaavalla merkinantokanavalla. Joissakin muissa nykyi-: sissä tai tulevissa pakettikytkentäisissä solukkoradiojärjestelmissä solunvaihto- .···. pyyntö voidaan lähettää myös pakettipääsykanavalla, joka ei ole yhteyskohtainen 30 vaan yhteinen, jaettu ohjauskanava. Tämän vaiheen vaihtoehtoisuus tarkoittaa, että : '.: se suoritetaan vain, jos matkaviestin itse käynnistää solunvaihdon. Tällainen pyyntö- sanoma 501 on esitetty kaavamaisesti kuvassa 5a, josta nähdään, että sen pitäisi si-sältää ainakin matkaviestimen tunnus 502 ja ehdotetun uuden solun tunnus 503. Jäl- ’; kimmäinen voi koostua esimerkiksi tukiaseman BSIC-koodista 504 ja reititysalueen 35 RAC-koodista 505. Se voi myös käsittää luettelon tällaisista tunnuksista useille eh-dokassoluille. Vaihtoehto kuvan 2 nuolelle 203 on PCU:n oma havainto, että tietty 6 111787 matkaviestin tarvitsee solunvaihtoa; tätä vaihtoehtoista toimintavaihetta edustaa kuvassa 2 lohko 204.The arrow 203 illustrates an alternative step for the mobile station to send a PACKET_CELL_CHANGE_REQUEST message to the PCUs 25, preferably on a dedicated channel such as a known PACCH (Packet Associated Control Channel) or other similar signaling channel. In some other current or future packet switched cellular radio systems, the handover ···. the request may also be transmitted on a packet access channel which is not a dedicated access channel 30 but a common shared control channel. An alternative to this step means that: '.: It will only be executed if the mobile station itself initiates a handover. Such a request message 501 is schematically shown in Figure 5a, which shows that it should include at least the mobile station identifier 502 and the proposed new cell identifier 503. the latter may consist, for example, of the BSIC 504 of the base station and the RAC 505 of the routing area 35. It may also comprise a list of such identifiers for a plurality of echo cells. An alternative to arrow 203 of Figure 2 is the PCU's own observation that a particular 6111787 mobile station needs a handover; this alternative operation step is represented by block 204 in Figure 2.

Riippumatta siitä, kumpi vaiheista 203 tai 204 suoritettiin, PCU päättää, onko so-lunvaihto hyväksyttävissä. Jos päätös on kielteinen ja solunvaihtoa oli pyytänyt 5 matkaviestin, PCU lähettää matkaviestimelle kieltosanoman, jota ei ole esitetty kuvassa 2. Jos päätös on kielteinen sellaisen solunvaihdon tapauksessa, jonka PCU itse oli käynnistänyt, se yksinkertaisesti ei jatka solunvaihtomenettelyä. Myönteinen päätös merkitsee, että PCU hyväksyy solunvaihdon ja käynnistää radioresurssien allokoinnin uudelta tukiasemalta. Jos solunvaihtomenettely oli käynnistetty matka-10 viestimeltä tulleen pyyntösanoman perusteella, uusi tukiasema voi olla pyyntösano-massa yksin mainittu tai pyyntösanoman ehdokassoluluettelossa mainittu tukiasema. Jos solunvaihto oli PCU:n itsensä käynnistämä, se valitsee uuden tukiaseman esimerkiksi niiden tietojen perusteella, jotka se on aiemmin vastaanottanut matkaviestimeltä laaturaporteissa.Regardless of which of steps 203 or 204 was performed, the PCU determines whether cell switching is acceptable. If the decision is negative and 5 mobile stations have requested cell switching, the PCU sends the mobile station a denial message not shown in Figure 2. If the decision is negative in the case of a cell switch initiated by the PCU, it simply does not continue the cell switching procedure. A positive decision means that the PCU approves the handover and initiates the allocation of radio resources from the new base station. If the handover procedure was initiated on the basis of a request message from the mobile station 10, the new base station may be the base station mentioned alone in the request message or listed in the candidate list of cells in the request message. If the handover was self-initiated by the PCU, it selects a new base station based, for example, on information it has previously received from the mobile station in the quality reports.

15 Kun solunvaihdon kohteena olevaa yhteyttä tiedetään käytettävän reaaliaikaisten palvelujen välittämiseen, on erityisen edullista, mikäli uuden tukiaseman radio-resurssit voidaan allokoida GPRS-käyttöön varatulta radioresurssien varannolta. Toteutuksesta, senhetkisestä liikennekuormituksesta ja käytettävissä olevien resurssien määrästä riippuen voi käydä niin, että uudella tukiasemalla joko ei ole ollenkaan 20 mainitunlaista GPRS-resurssien varantoa tai GPRS-resursseja ei ole vapaana allo-::: : koitavaksi, jolloin resurssit uutta allokointia varten on otettava myös GSM:lle allo- : koitavissa olevista resursseista. Tällä on se haittapuoli, että GSM-järjestelmä saattaa yhtäkkiä “varastaa” näitä resursseja siitä huolimatta, että ne on jo allokoitu :" GPRS:lle, koska piirikytkentäisillä GSM-yhteyksillä tavallisesti on suurempi palve- 25 luprioriteetti kuin GPRS-yhteyksillä, joiden oletetaan välittävän ei-reaaliaikaisia • · . ··. palveluja. Jos PCU on tekemässä allokointipäätöstä ja matkaviestimen laatu- raportti/laaturaportit ja/tai pyyntösanoma ilmoittavat, että uudeksi tukiasemaksi on . ·, : itse asiassa useita mahdollisia ehdokkaita, PCU voi myös perustaa lopullisen valin tansa sille seikalle, että jollakin ehdotetuista uusista tukiasemista on eniten allokoi-30 tavissa olevia GPRS:lle varattuja radioresursseja.When the cell-to-cell connection is known to be used for real-time services, it is particularly advantageous if the radio resources of the new base station can be allocated from a radio resource pool reserved for GPRS use. Depending on the implementation, the current traffic load and the amount of available resources, it may happen that the new base station either does not have at least 20 such GPRS resource reserves or GPRS resources are not available for allo - :::, so resources for the new allocation must also be taken GSM allo: available resources. This has the disadvantage that the GSM system may suddenly "steal" these resources, even though they have already been allocated: "to GPRS, since circuit switched GSM connections usually have a higher service priority than GPRS connections, which are supposed to be transmitted non-real-time services · · · · · If the PCU is making the allocation decision and the mobile quality report / quality reports and / or request message state that the new access point is. ·,: in fact several potential candidates, the PCU may also base its final selection the fact that one of the proposed new base stations has the most allocable radio resources available for GPRS.

* · I* · I

.··. Voidaan kysyä, mistä PCU tietää, että tiettyä pakettikytkentäistä yhteyttä, joka on ·' sillä hetkellä solunvaihdon kohteena, käytetään reaaliaikaisten palvelujen välittämi- :.v seen. Itse asiassa keksintö ei lainkaan edellytä PCU:n olevan tietoinen siitä. Jos sitä :.'·· pidetään edullisena, voidaan määritellä useita tapoja indikoida pakettikytkentäisen 35 yhteyden käyttö reaaliaikaisten palvelujen välittämiseen, eikä esillä oleva keksintö ole millään lailla rajoittava tässä suhteessa, so. se ei edellytä minkään tietyn mene- 7 111787 telmän käyttöä. Vaikka esillä oleva keksintö ei vaadikaan PCU:n olevan perillä yhteyksien reaaliaikaisesta tai ei-reaaliaikaisesta käytöstä, voi olla edullista, mikäli se pystyy tarjoamaan tiettyjä etuoikeuksia (kuten edellä mainittu GPRS-resurssien ensisijainen allokointi) niille yhteyksille, joita todella käytetään reaaliaikaisten palve-5 lujen välittämiseen.. ··. One may ask how the PCU knows that a particular packet switched connection, which is currently '' handover ', is used to transmit real-time services. In fact, the invention does not at all require the PCU to be aware of it. If it is considered advantageous, a number of ways can be defined to indicate the use of packet switched connection 35 for transmitting real-time services, and the present invention is in no way restrictive in this regard, i.e.. it does not require the use of any particular method. Although the present invention does not require the PCU to be aware of the real-time or non-real-time usage of the connections, it may be advantageous if it is able to provide certain privileges (such as the aforementioned GPRS resource allocation) for the connections actually used for real-time transmission.

Kuvassa 2 lohko 205 vastaa uuden tukiaseman valintaa ja sen resurssien allokointia PCU:ssa.In Figure 2, block 205 is responsible for selecting a new base station and allocating its resources in the PCU.

Vaiheen 205 jälkeen PCU:n on käskettävä matkaviestimen suorittaa solunvaihto. GPRS-jäijestelmässä uudelle tukiasemalle ei tarvitse tiedottaa solunvaihdosta mil-10 lään tavalla, mutta perinpohjaisuuden vuoksi voidaan olettaa, että joissakin muissa jäijestelmissä uudelle tukiasemalle ilmoittaminen voi tapahtua sinänsä tunnetun verkkosignaloinnin muodossa; tätä kuvaa nuoli 206 kuvassa 2. Jos allokointipäätös sisälsi täyden määrän radioresursseja solunvaihdon kohteena olevalle yhteydelle ja jos verkko toteuttaa ns. varhaisen ajoitusennakon lähetyksen, PCU määrittelee, että 15 tietty matkaviestin muodostaa yhteyden uuteen soluun tietyn lohkojakson sisällä lähitulevaisuudessa; voimme merkitä tätä lohkojaksoa merkinnällä BP X. Lisäksi, kun edellä mainitut ehdot pätevät, PCU varaa alassuuntaisen ajanjakson uudelta tukiasemalta niin, että uusi tukiasema voi vastata matkaviestimelle, joka muodostaa yhteyttä tietyn yhteyskohtaisen resurssin avulla, lähettämällä oikean ajoitusennakon 20 arvon. Varhaista ajoitusennakon lähettämistoimintoa käsitellään tarkemmin tämän ::: : selostuksen myöhemmässä osassa.After step 205, the PCU must instruct the mobile station to perform the handover. In a GPRS rigid system, the new base station does not need to be informed about the handover in any way, but for the sake of completeness it can be assumed that in some other rigid systems, notification to the new base station may take the form of network signaling known per se; this is illustrated by arrow 206 in Figure 2. If the allocation decision contained the full amount of radio resources for the connection to be exchanged and if the network implements a so-called. early transmission advance transmission, the PCU determines that a particular mobile station will establish a connection to a new cell within a certain block period in the near future; we may designate this block period as BP X. In addition, when the above conditions apply, the PCU allocates a down time period from the new base station so that the new base station can respond to the mobile station which is communicating through a specific dedicated resource by sending the correct timing advance value 20. The early scheduling advance send function is discussed in more detail later in this ::::

Matkaviestimen komentamista solunvaihdon suorittamiseen vastaa kuvassa 2 PACKETCELLCHANGECMD -sanoman 207 lähetys. Kuvassa 5b on esitetty • ] ‘: kaavamaisesti joukko sanoman sisältämiä kenttiä, viitenumero 510. Kentät käsittävät 25 matkaviestimen tunnuksen 511, kanavatunnuksen tai -tunnukset 512, kanavataajuu-’***’ den indikaattorin tai indikaattorit 513, yleislähetyskanavan (BCH) taajuusindikaat- torin 514, yleislähetyskanavalla lähetettävän tukiaseman tunnuksen 515, aloitusajan ' · ': indikaattorin 516 sekä mahdollisesti matkaviestimen tarkistusarvon 517. Sanoma lä- ...· hetetään matkaviestimelle tietyllä merkinantokanavalla, esimerkiksi tunnetulla : ·. ·. 30 PAGCH-kanavalla (Packet Access Grant Channel).In FIG. 2, transmitting a PACKETCELLCHANGECMD message 207 is responsible for commanding a mobile station to perform a handover. Figure 5b shows •] ': schematically a plurality of fields contained in a message, reference numeral 510. The fields comprise 25 mobile station identifiers 511, channel identifier (s) 512, channel frequency indicator (s) 513, broadcast channel (BCH) frequency indicator 514, the base station ID 515 transmitted over the broadcast channel, the start time '·' indicator 516 and possibly the mobile station check value 517. The message is sent to the mobile station by a specific signaling channel, for example known: ·. ·. 30 on the PAGCH (Packet Access Grant Channel).

' ·; ·' Edellä mainitut solunvaihtokomentosanoman kentät eivät kaipaa sen enempiä seli- : V: tyksiä aloitusaikaindikaattoria 516 lukuun ottamatta. Jotta nopea solunvaihto olisi mahdollinen tarkkaan määrätyllä hetkellä, PCU edullisimmin ei komenna matkaviestintä suorittamaan solunvaihtoa välittömästi solunvaihtokomentosanoman vas-35 taanottohetkellä vaan määrittää solunvaihdon suoritushetken siten, että matkaviesti- δ 111787 mellä (ja mahdollisesti myös uudella tukiasemalla) on riittävästi aikaa varautua siihen. Varsinainen solunvaihdon suoritushetki voidaan määritellä suhteessa joko ajastimeen tai reaaliaikakelloon (tiettynä reaaliaikakellon lukemana tai tiettynä aikajaksona, joka määritellään välittömästi sanoman vastaanoton jälkeen käynnistetyn 5 laskurin umpeutumisena) tai suhteessa tiettyyn kehysnumeroon ja lohkojaksoon: siirtokehykset matkaviestimen ja tukiasemien välisessä radiorajapinnassa ovat yksilöllisesti numeroidut niin, että kehysnumeroa voidaan käyttää aikaindikaattorina ja lohkojakson numeroa voidaan käyttää identifioimaan tietty lohkojakso siirtokehysten sisällä. Solunvaihtokomentosanoman aloitusaikaindikaattorikenttä 516 sisältää 10 tiedon, jonka perusteella matkaviestin pystyy laskemaan varsinaisen solunvaihdon suoritushetken: reaaliaikakellon lukeman, laskurin alustusarvon, kehysnumeron tai lohkojakson “countdown”-arvon tai kiinteän kehysnumeron ja lohkojaksonumeron.'·; · 'The above handover command message fields do not need any more explanations except for the start time indicator 516. In order to enable high-speed handover at a well-defined time, the PCU most preferably does not command the mobile to perform the handover immediately upon receipt of the handover command message, but determines the time of handover so that the mobile δ 111787 (and possibly new base station) has sufficient time. The actual handover execution time can be defined relative to either a timer or a real-time clock (a specific real-time clock reading or a specific time period defined as the expiration of 5 counters triggered immediately after the message was received) or relative to a given frame number is used as a time indicator and the block period number can be used to identify a particular block period within the transport frames. The start time indicator field 516 of the handover command message contains 10 information by which the mobile station is able to calculate the actual handover time: real-time clock count, counter initialization, frame number or block period countdown, or fixed frame number and block period.

Aloitusaikaindikaattorikenttä voi myös sisältää arvon, joka merkitsee välitöntä solunvaihdon aloitusta, tai se voi puuttua kokonaan, minkä matkaviestin tulkitsee ko-15 mennoksi aloittaa solunvaihto välittömästi tai tietyn, järjestelmäspesifikaatioissa määritellyn vakiopituisen viiveen jälkeen.The start time indicator field may also include a value indicating the immediate initiation of the handover, or it may be missing altogether, which the mobile station interprets as a co-15 attempt to initiate a handover immediately or after a certain standard length delay defined in the system specifications.

Kuvasta 2 nähdään, että normaali datapakettien siirto matkaviestimen ja vanhan tukiaseman välillä jatkuu nuolten 208 mukaisesti jonkin aikaa sen jälkeen, kun matkaviestin on vastaanottanut solunvaihtokomentosanoman. Tämä on aika, joka kuluu 20 ennen solunvaihdon suorituslaskurin umpeutumista. Varsinaisen solunvaihdon lii-: paisua vastaa kuvassa 2 lohko 209. Välittömästi sen jälkeen matkaviestin aloittaa ...: yhteydenmuodostuksen uuden solun kanssa.Figure 2 shows that the normal transmission of data packets between the mobile station and the old base station continues according to arrows 208 for some time after the mobile station has received a handover command message. This is the time it takes for the cell switching performance counter to expire. The expansion of the actual handover corresponds to block 209 in Figure 2. Immediately thereafter, the mobile station starts ...: establishing a connection with the new cell.

• * ·. Jotta yhteys uuteen soluun muodostuisi onnistuneesti, on edullista, että matkaviestin ei lähetä yksittäistä pääsypursketta vaan joukon peräkkäisiä pääsypurskeita solun-!.. ‘ 25 vaihtokomentosanoman kanavatunnuskentän 512 ja kanavataajuusindikaattorikentän ’···’ 513 osoittamassa lohkojaksossa (keksinnön kuitenkaan sulkematta pois vain yksit täisen pääsypurskeen lähetystäkään). Näitä pääsypurskeita esittävät kuvassa 2 nuolet " 210-213. Edellä mainittiin, että solunvaihtokomentosanoma voi sisältää matkavies- ... ‘ timen tarkistusarvon: jos se sisältää, matkaviestin voi sisällyttää tarkistusarvonsa ai- • 30 nakin yhteen pääsypurskeeseen. Ajatuksena on, että koska verkko on tietoinen mat- .*··. kaviestimen tarkistusarvosta, se voi tarkistaa sen esiintymisen pääsypurskeessa/- • ’ purskeissa varmistaakseen, että yhteyttä yrittävä matkaviestin on juuri oikea matka- ' '. ‘ viestin.• * ·. To successfully establish a connection to the new cell, it is preferable that the mobile station not send a single access burst, but a plurality of consecutive access bursts within the block period indicated by the channel identifier field 512 and the channel frequency indicator field '···' 513 ). These access bursts are depicted in arrows "210-213 in Figure 2. It was mentioned above that the handover command message may include a mobile ... check value: if it contains, the mobile may include its check value in at least one access burst. The idea is that since the network is aware of the check value of the mobile * ··. mobile station, it can check its occurrence in the access burst / - • bursts to ensure that the mobile station attempting to connect is just the right mobile ''.

Yhden tai useamman matkaviestimeltä saapuneen pääsypurskeen 210-213 uudella 35 tukiasemalla tapahtuvasta vastaanotosta eteenpäin keksinnön ensimmäisen suori- 9 111787 tusmuodon mukainen toiminta eriytyy sen mukaan, toteuttaako verkko sinänsä tunnetun varhaisen ajoitusennakon lähetyksen. Ajoitusennakko yleisesti ottaen tarkoittaa, että matkaviestimen ja tukiaseman välisen fyysisen etäisyyden aiheuttama kul-kuaikaviive kompensoidaan edistämällä kutakin ylössuunnan lähetystä matka-5 viestimellä tietyllä aikajaksolla, jonka pituus on ilmoitettava tukiasemalta matkaviestimelle. Ajoitusennakon laskeminen ja sen ilmoittaminen matkaviestimelle on sinänsä tunnettua esimerkiksi GSM-järjestelmän tunnetuista tukiasemanvaihtome-nettelyistä. Lyhyesti sanottuna varhainen ajoitusennakon lähettäminen tarkoittaa, että välittömästi vastaanotettuaan pääsypurskeen/-purskeet matkaviestimeltä uusi tulo kiasema lähettää ajoitusennakkoparametrin arvon matkaviestimelle, jonka jälkeen varsinainen datan lähetys voi alkaa. Ellei tätä toimintoa ole toteutettu, tarvitaan erillinen allokointi ajoitusennakkoparametrin lähettämiseen, jonka vuoksi pääsy-purske/-purskeet eivät pysähdy uudelle tukiasemalle, vaan ne lähetetään eteenpäin PCU:lle.Further to the reception of one or more access bursts 210-213 from the mobile station at the new 35 base stations, the operation according to the first embodiment of the invention differs according to whether the network performs transmission of a known early timing advance. The timing advance generally means that the time delay caused by the physical distance between the mobile station and the base station is compensated for by promoting each uplink transmission by the mobile station for a certain period of time to be reported from the base station to the mobile station. The calculation of the timing advance and its notification to the mobile station is known per se, for example, from known base station handover procedures in the GSM system. In short, early timing advance transmission means that immediately upon receiving the access burst (s) from the mobile station, the new input kiosk sends the timing advance parameter value to the mobile station, after which the actual data transmission can begin. If this function is not implemented, a separate allocation is required to send the timing advance parameter so that the access burst (s) do not stop at the new base station, but are forwarded to the PCU.

15 Kuvassa 2 on pääosin oletettu, että varhainen ajoitusennakon lähetys on toteutettu, mikä merkitsee myös sitä, että PCU.n on täytynyt aiemmin allokoida etukäteen tietty osa yhteyskohtaista alassuunnan kapasiteettia uudelta tukiasemalta ajoitus-ennakkoarvon lähettämiseksi matkaviestimelle kuten edellä mainittiin. Vastaavasti uusi tukiasema lähettää kuvassa 2 PACKET_POWER_CONTROL_TIMING_UP-20 DATE -sanoman 214 matkaviestimelle. Sanoma lähetetään edullisimmin sen saman kanavan alassuuntaisessa osassa, jonka ylössuuntaisessa osassa matkaviestin lähetti pääsypurskeet. Sanoman lähetyshetkeksi voidaan määritellä N lohkojaksoa (BP) sen ' ‘; lohkojakson jälkeen, jota matkaviestin käytti pääsypurskeiden lähettämiseen, missä *:; * N on järjestelmäspesifikaatioissa määriteltävä vakiona pysyvä positiivinen kokonais- '···’ 25 luku. Edullisimmin PCU pitää voimassa vastaavan alassuunnan lohkojakson allo-Figure 2 essentially assumes that the early timing advance transmission has been accomplished, which also means that the PCU must have previously allocated some of the dedicated downlink capacity from the new base station to send the timing estimate to the mobile station as mentioned above. Similarly, in Figure 2, the new base station sends a PACKET_POWER_CONTROL_TIMING_UP-20 message to 214 mobile stations on DATE. Most preferably, the message is transmitted in the downlink portion of the same channel in which the mobile station transmitted access bursts. The message transmission time can be defined as N block periods (BP) of its ''; after the block period used by the mobile station for transmitting access bursts, where * :; * N is a fixed positive integer '···' 25 defined in system specifications. Most preferably, the PCU maintains the corresponding downlink block period allo-

:· i koinnin reaaliaikaista palvelua välittävän yhteyden yksinomaiseen käyttöön, ts. PCU: · The exclusive use of the connection providing the real-time service, ie the PCU

:: ei allokoi sitä muille yhteyksille.:: does not allocate it to other connections.

. ·. ; Edellä selostetussa menetelmässä on lisäksi oletettu, että radioresurssien allokointiin uudelta tukiasemalta sisältyi jo “täyden” radiokanavan allokointi eli riittävästi re-; 30 sursseja jotta tiedonsiirto solunvaihdon kohteena olevassa yhteydessä tapahtuu il- • V man mainittavia muutoksia vanhan solun olosuhteissa. Kuvassa 2 suluissa oleva osa : (: esittää vaihtoehtoisen toimintamallin, joka soveltuu verkkoihin, joissa varhaista ajoi- ,v, tusennakon lähetystä ei ole toteutettu, tai tilanteisiin, joissa matkaviestimelle ensin allokoitiin vain rajoitettu määrä radioresursseja yhteyden muodostamiseksi uuteen 1 ' 35 soluun. Tällaisessa tapauksessa pääsypurske/-purskeet 210’(-213’) lähetetään eteen päin PCU:lle, jotta se voi määrätä ajoitusennakon matkaviestimelle ja jotta tarpeelli- 10 111787 set lisäresurssien allokoinnit voidaan suorittaa. PCU allokoi täydet tai uudet radiore-surssit ja signaloi uudet allokoinnit (jos niitä on) alaspäin matkaviestimelle esimerkiksi PACKETASSIGNMENT -sanoman 214’ yhteydessä. Ajoitusennakon määräämiseen voidaan käyttää esimerkiksi PACKET POWER CONTROL TIM-5 ING_UPDATE -sanomaa 214”, mutta keksintö ei edellytä minkään tiettyjen sanomien käyttöä.. ·. ; In addition, the method described above assumes that the allocation of radio resources from the new base station already included the allocation of a "full" radio channel, i.e., sufficient re-; 30 transmissions without significant changes in the conditions of the old cell. The part in parenthesis in Figure 2: (: shows an alternative operating model for networks where early drive, forward, or forward advance transmission has not been implemented, or situations where the mobile station was first allocated only a limited amount of radio resources to connect to the new 1 '35 cell. the access burst (s) 210 '(- 213') is forwarded to the PCU for scheduling advance to the mobile station and for the necessary additional resource allocation 11118787 The PCU allocates full or new radiorex resources and signals the new allocations (if down) to the mobile station, for example, in connection with a PACKETASSIGNMENT message 214 '. For example, a PACKET POWER CONTROL TIM-5 ING_UPDATE message 214' may be used to determine the timing advance, but the invention does not require the use of any particular messages.

Vastaanottaessaan PACKETASSIGNMENT -sanoman 214 tai PACKETJPOWERCONTROLTIMINGUPDATE -sanoman varhaisen ajoitus-ennakon lähetyksen kanssa tai ilman matkaviestin alkaa tarkkailla osoitettua alas-10 suunnan kanavaa/kanavia, ja se voi myös käyttää osoitettuja ylössuunnan kanavia ylössuunnan purskeiden lähettämiseen verkolle. Tätä kuvaavat nuolet 215 kuvassa 2. Ensimmäinen LLC-protokollakerrokseen kuuluva protokolladatayksikkö (PDU), joka saavuttaa SGSN-solmun (ei esitetty kuvassa 2), johon PCU on kytketty, aiheuttaa matkaviestimen uuden sijainnin päivityksen SGSN:n ylläpitämissä liikku-15 vuustiedoissa. Jos yhteyden muodostus uuteen soluun ei onnistu, ensimmäinen vaihtoehto on, että matkaviestin voi palata vanhaan soluun (jossa sen radioresurssi-allokoinnit ovat yhä voimassa tässä vaiheessa) jatkamaan tiedonsiirtoa. Solun-vaihtomenettely voidaan sitten käynnistää uudestaan.Upon receipt of the PACKETASSIGNMENT message 214 or the PACKETJPOWERCONTROLTIMINGUPDATE message with or without early timing advance transmission, the mobile station begins to monitor the assigned down-10 channel (s), and may also use the assigned uplink channels to transmit uplink bursts to the network. This is illustrated by arrows 215 in Figure 2. The first protocol data unit (PDU) within the LLC protocol layer that reaches the SGSN (not shown in Figure 2) to which the PCU is connected causes the mobile station to update a new location in the traffic data maintained by the SGSN. If the connection to the new cell fails, the first option is for the mobile station to return to the old cell (where its radio resource allocations are still in effect at this stage) to continue data transmission. The cell exchange procedure can then be restarted.

Olettaen että kuva 2 esittää PCU:n sisällä tapahtuvaa solunvaihtoa, resurssien allo-20 kointien purkaminen vanhassa solussa onnistuneen solunvaihdon jälkeen on molem-::: · pia tukiasemia ohjaavan PCU:n vastuulla. Purkaminen voi tapahtua milloin tahansa ...: sen jälkeen, kun PCU on havainnut, että normaaliin tiedonsiirtoon liittyvät purskeet , ·.: kulkevat uuden tukiaseman kautta.Assuming that Figure 2 illustrates cell switching within the PCU, decomposition of allo-20 resources in the old cell after successful cell switching is the responsibility of the PCU controlling both base stations. The decompression can occur at any time ...: after the PCU has detected that normal data transmission bursts, · .: pass through a new base station.

* : Seuraavassa tarkastellaan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaista menetel- * 25 mää, jota havainnollistetaan kuvassa 3. Tämä suoritusmuoto koskee menetelmää so lunvaihdon suorittamiseksi eri PCU-yksiköiden välillä mutta yhden SGSN.n alueella (inter-PCU, intra-SGSN). Alun normaali tiedonsiirto ja laaturaporttien ajoittainen lähetys tapahtuvat kuten kuvan 2 tapauksessa, joten niitä ei ole erikseen esitetty ku-vassa 3. Vastaanotettuaan matkaviestimeltä PACKET_CELL_CHANGE_RE-30 QUEST -sanoman 203 vanha PCU lähettää SGSN:lle vastaavan sanoman 301, jonka . ··. muodosta eräs esimerkki on esitetty kuvassa 5c sanomana 520. Sanoman kentät ovat vanhan PCU:n tunnus 521, pyydetyn uuden solun tunnus 522, mahdollinen matka-‘ ‘ ‘ viestimen radio-ominaisuuksien kuvaaja 523, mahdollinen vanhan solun palvelutyy- :. : pin kuvaaja 524 ja RAC-koodi 525.*: The following describes a method according to another embodiment of the invention illustrated in Figure 3. This embodiment relates to a method for performing a handover between different PCUs but within a single SGSN (inter-PCU, intra-SGSN). Initial normal data transmission and periodic transmission of quality reports occur as in the case of Figure 2, so they are not shown separately in Figure 3. After receiving a PACKET_CELL_CHANGE_RE-30 QUEST message from the mobile station 203, the old PCU sends a corresponding message 301 to the SGSN. ··. an example of a form is shown in Figure 5c as a message 520. The fields of the message are the old PCU ID 521, the requested new cell ID 522, a possible mobile radio bearer 523, an old cell service type, if applicable. : pin graph 524 and RAC code 525.

11 11178711 111787

Vastaanottaessaan solunvaihtopyyntösanoman 301 SGSN käyttää kohdesolun tunnusta selvittääkseen vaiheessa 302, mikä PCU ohjaa kohdesolua. SGSN lähettää solunvaihtopyyntösanoman 303 uudelle PCU:lle joko muuttumattomana tai muodossa, joka käsittää ainakin kuvan 5c kenttiä 521, 522, 523 ja 524 vastaavat kentät. Vas-5 taanottaessaan tämän sanoman uusi PCU tarkistaa vaiheessa 304, voiko se hyväksyä solunvaihtopyynnön vai ei. Jos ei, hylkäyssanoma lähetetään SGSN:lie ja sieltä edelleen vanhalle PCU:lie; tällaisen toiminnan toteutus on ilmeinen, eikä sitä sen vuoksi ole erikseen esitetty kuvassa 3. Jos uusi PCU hyväksyy ehdotetun solunvaih-don, se allokoi radioresurssit kohdesolusta vaiheessa 305, kuten edellä selostettiin 10 PCU:n sisäisen solunvaihdon yhteydessä; sanoma 306 uudelle tukiasemalle on samanlainen kuin edellä esitetty. Vaiheessa 307 uusi PCU lähettää CELL_CHANGE_RESPONSE -sanoman SGSN.lle. Kuvassa 5d on esitetty sanoman 530 avulla esimerkki tämän sanoman muodosta: se käsittää vanhan PCU:n tunnuksen 531, kokonaan koodatun PACKET_CELL_CHANGE_CMD -sanoman 532, 15 mahdollisen matkaviestimen tarkistusarvon 533 ja syykentän 534. Täysin koodatun solunvaihtosanoman 532 asemesta sanoma 530 voi myös käsittää tarpeelliset parametrit, jotka sisällytetään varsinaiseen mobiilipäätelaitteelle lähetettävään paketti-solunvaihtokomentosanomaan. Siinä tapauksessa jälkimmäisen sanoman muodostaa ja koodaa vanha PCU.Upon receipt of the handover request message 301, the SGSN uses the target cell ID to determine in step 302 which PCU is controlling the target cell. The SGSN sends a handover request message 303 to the new PCU either unaltered or in a form comprising at least fields corresponding to fields 521, 522, 523 and 524 of Figure 5c. Upon receipt of this message, the new PCU checks in step 304 whether it can accept the handover request or not. If not, the rejection message is sent to the SGSN and thence to the old PCU; the implementation of such an operation is obvious and therefore not shown separately in Figure 3. If the new PCU accepts the proposed handover, it allocates radio resources from the target cell in step 305, as described above in connection with the 10 handover of the PCU; message 306 to the new base station is similar to the above. In step 307, the new PCU sends a CELL_CHANGE_RESPONSE message to the SGSN. Figure 5d shows an example of the format of this message by means of message 530: it comprises an old PCU ID 531, a fully encoded PACKET_CELL_CHANGE_CMD message 532, a possible mobile check value 533 and a heart field 534. Instead of a fully encoded handover message 532, which are included in the actual packet handover command message sent to the mobile terminal. In this case, the latter message is generated and encoded by the old PCU.

20 Vastaanotettuaan solunvaihtovastaussanoman 307 SGSN lähettää sen eteenpäin omana solunvaihtovastaussanomanaan 308 vanhalle PCU:lle. Sanoman 308 vastaan-’ * · · ’ otettuaan vanha PCU lähettää varsinaisen PACKET_CELL_CHANGE_CMD -sano man 309 matkaviestimelle, edullisimmin PACCH-kanavalla, kuten keksinnön en-;;; simmäisen suoritusmuodon yhteydessä selostettiin. Siitä eteenpäin toiminta noudat- ' · ’ 25 taa edellä selostettua keksinnön ensimmäistä suoritusmuotoa aina siihen pisteeseen, * · ’ ·' jossa allokoidut resurssit pitää vapauttaa vanhalta tukiasemalta.Upon receipt of the handover response message 307, the SGSN forwards it as its own handover response message 308 to the old PCU. Upon receipt of the message 308, the old PCU transmits the actual PACKET_CELL_CHANGE_CMD message 309 to the mobile station, most preferably on the PACCH, such as the en - ;;; in the first embodiment was described. Thereafter, the operation follows the first embodiment of the invention described above, always to the point where the allocated resources must be released from the old base station.

On mahdollista, että yhteyden TLLI-tunnus (Temporary Logical Link Identifier) , : muuttuu, kun yhteydelle suoritetaan PCU-yksiköiden välinen, SGSN:n sisäinen so- ··* lunvaihto. Sellainen tilanne voi syntyä, kun PCU:n vaihtoon liittyy reititysalueen » L 30 muutos. Jos niin tapahtuu, on SGSN:n tehtävä antaa uusi TLLI-tunnus. Edullisim-min SGSN järjestää uuden TLLLn lähetyksen matkaviestimelle edellä mainituissa ,,· sanomissa 308 ja 309.It is possible that the TLLI (Temporary Logical Link Identifier) of the connection:: changes when the connection is subjected to an internal SGSN handover between the PCUs. This situation can occur when changing the PCU involves a change in the routing area »L 30. If this happens, it is up to the SGSN to issue a new TLLI. Most preferably, the SGSN arranges the transmission of the new TLLL to the mobile station in the above-mentioned messages 308 and 309.

• % * ';*·* Koska vanha ja uusi PCU ovat eri laitteita, vanha PCU ei automaattisesti tiedä, on- * nistuiko matkaviestimen yhteydenmuodostus uuteen soluun ja jos se onnistui, mil- 35 loin vanhalla tukiasemalla allokoituja resursseja ei enää tarvita. Siksi ei ole itsestään selvää, miten vanhan PCU:n pitäisi päättää vanhalta tukiasemalta allokoitujen re- 12 111787 surssien vapauttamisesta. Ratkaisuvaihtoehtoja on periaatteessa kaksi. Ensimmäisen vaihtoehdon mukaan vanha PCU odottaa tietyn ajan määrätystä liipaisutapah-tumasta, esimerkiksi solunvaihtokomentosanoman lähetyksestä matkaviestimelle, ennen vanhalta solulta allokoitujen resurssien vapauttamista. Voidaan sanoa, että 5 vanha PCU jatkaa matkaviestimen ajoituksen hallintaa mainitun tietyn ajan verran. Sopiva laskurilla toteutettava aikaraja voisi olla sekuntien luokkaa, esimerkiksi viisi sekuntia, solunvaihtokomentosanoman lähetyksestä. Jos havaitaan, että matkaviestin käyttää vanhaa tukiasemaa laskurin umpeutuessa, vanha PCU päättelee, että solun-vaihto epäonnistui eikä vapauta allokoituja resursseja. Ajastimen tai kehyslaskurin 10 umpeutuminen voidaan myös liittää havaintoon, että yhteys matkaviestimeen on poikki: lähetettyään esimerkiksi kahdeksan radiolohkoa matkaviestimelle saamatta vastausta vanha PCU voi päätellä, että matkaviestin ei enää vastaa, jolloin allokoidut resurssit voidaan vapauttaa.•% * '; * · * Because the old and new PCUs are different devices, the old PCU does not automatically know if the * mobile connection was successful in the new cell and if so, when the resources allocated to the old base station are no longer needed. Therefore, it is not self-evident how the old PCU should decide to release the re-allocated resources from the old base station. There are basically two solutions. According to the first alternative, the old PCU waits for a certain period of time for a specific trigger event, for example, to send a handover command message to the mobile station, before releasing resources allocated from the old cell. It can be said that the 5 old PCUs continue to control the timing of the mobile station for a certain amount of time. A suitable timer to execute at the counter could be in the order of seconds, for example five seconds, from the transmission of the handover command message. If it is detected that the mobile station is using the old base station when the counter expires, the old PCU concludes that the handover failed and does not release the allocated resources. The expiration of the timer or frame counter 10 may also be associated with the discovery that the connection to the mobile station is broken: for example, after transmitting eight radio blocks to the mobile station without receiving a response, the old PCU may conclude that the mobile station is no longer responding.

Edellä esitetyllä ajastin/kehyslaskurivaihtoehdolla on haittana, että se tuhlaa radio-15 rajapinnan resursseja. Jos matkaviestin onnistui saamaan yhteyden uuteen soluun nopeasti, vanha PCU pitää resursseja allokoituna turhaan. Lisäksi vanha PCU voi jopa suorittaa tarpeettomia lähetyksiä vanhan tukiaseman kautta yrittäessään saada vastausta jo solua vaihtaneelta matkaviestimeltä ja siten tarpeettomasti häiritä kaikkia muita läheisiä radioyhteyksiä. Siksi on myös tarkasteltava toista ratkaisu-20 vaihtoehtoa. Sen mukaisesti uusi PCU tiedottaa vanhalle PCUrlle onnistuneesta so-lunvaihdosta, minkä jälkeen vanha PCU välittömästi vapauttaa vanhan solun radio-resurssit. Toisen ratkaisuvaihtoehdon haittana on, että se lisää PCU-yksiköiden välistä verkkosignalointia. Voidaan myös käyttää yhdistelmäratkaisua, jossa vanha PCU odottaa tietyn laskurin umpeutumista ennen vanhojen allokointien vapautta-‘' 25 mistä, ellei se saa onnistuneesta solunvaihdosta kertovaa merkinantosanomaa uudel- • ' i ta PCU:lta. Jälkimmäisessä tapauksessa vanha PCU vapauttaa vanhat allokoinnit he- : ; ti kun se on vastaanottanut ja dekoodannut uudelta PCU:lta tulleen sanoman.The above timer / frame counter option has the disadvantage of wasting radio-15 interface resources. If the mobile unit was able to connect to the new cell quickly, the old PCU will keep the resources allocated unnecessarily. In addition, the old PCU may even perform unnecessary transmissions through the old base station in an attempt to receive a response from a mobile station that has already changed hands, thereby unnecessarily interfering with all other nearby radio links. Therefore, another solution-20 option must also be considered. Accordingly, the new PCU notifies the old PCU of a successful handover, after which the old PCU immediately releases radio resources of the old cell. The disadvantage of the second solution is that it increases the network signaling between the PCUs. A combination solution can also be used where the old PCU waits for a certain counter to expire before the old allocations are released unless it receives a signal from the PCU indicating a successful handover. In the latter case, the old PCU releases the old allocations :-; that is, when it has received and decoded the message received from the new PCU.

, : Jos merkinantotietoja lähetetään vanhalta PCU:lta uudelle PCU.lle, niitä voidaan ./ käyttää ilmoittamaan uudelle PCU:lle eräitä vanhassa PCU:ssa käytettyjä lähetys- » !’ 30 parametrejä ja niiden arvoja. Esimerkiksi RLC-protokollakerroksessa käytetyt kuit- V tausparametrit voidaan viedä uudelle PCU:lle tällä tavoin, jolloin niitä ei tarvitse ,: neuvotella uudestaan matkaviestimen ja uuden PCU:n välillä.,: If signaling information is transmitted from the old PCU to the new PCU, it can be used to inform the new PCU of some of the transmission »! '30 transmission parameters used in the old PCU and their values. For example, the acknowledgment parameters used in the RLC protocol layer can be exported to the new PCU in this way, when they are not needed: renegotiation between the mobile station and the new PCU.

' v Edullinen hetki PCU-yksiköiden välisen solunvaihdon suorittamiseen on kahden pe- :: räkkäisen LLC-protokollakerrokseen kuuluvan protokolladatayksikön (PDU) välis- 35 sä. Tällainen solunvaihdon ajoitus voi poistaa tarpeen lähettää edellä mainitut lähe-tysparametrit ja niiden arvot vanhalta PCU:lta uudelle.The preferred time to perform handover between PCUs is between two consecutive LLC protocol layer data protocol units (PDUs). Such a handover timing can eliminate the need to send the above transmission parameters and their values from the old PCU to the new.

13 11178713 111787

Yhdistelmäratkaisu mahdollistaa erilaisten PCU-yksiköiden toiminnan samassa verkossa. Uudet PCU-yksiköt, jotka pystyvät lähettämään solunvaihtovahvistukset vanhoille PCU-yksiköille, tekevät niin, jolloin turhat resurssien allokoinnit ja lähetykset jäävät minimiin, mutta kyseisten solunvaihtovahvistusten puuttuessa kaikki vanhat 5 PCU:t käyttävät ajastin/kehyslaskurimenettelyä varmistaakseen resurssien vapauttamisen, ellei uusi PCU kykene yhteistoimintaan tässä mielessä. Vanha PCU, joka ei tunnista solunvaihtovahvistuksia jättää ne vain huomiotta ja käyttää aina ajastin/ke-hyslaskurimenettelyä.The combination enables different PCUs to operate on the same network. New PCUs that are able to send handoffs to old PCUs do so to minimize unnecessary resource allocations and transmissions, but in the absence of these handoffs, all old PCUs use a timer / frame counting procedure to ensure that resources are released, in view. An old PCU that does not recognize handover confirmations simply ignores them and always uses the timer / keyless counting procedure.

Tarkastellaan seuraavaksi keksinnön erään kolmannen suoritusmuodon mukaista 10 menetelmää, jota havainnollistaa kuva 4. Tämä suoritusmuoto käsittää menetelmän solunvaihdon suorittamiseksi eri PCU-yksiköiden välillä, jotka yksiköt toimivat eri SGSN-solmujen alaisuudessa (inter-PCU, inter-SGSN). Alun normaali tiedonsiirto ja laaturaporttien ajoittainen lähetys tapahtuvat kuten kuvan 2 tapauksessa, joten niitä ei ole erikseen esitetty kuvassa 4. Vastaanotettuaan matkaviestimeltä 15 PACKETCELLCHANGEREQUEST -sanoman 203 vanha PCU lähettää vanhalle SGSNrlle vastaavan sanoman, joka on samanlainen kuin kuvan 3 sanoma 301. Vaiheessa 401 vanha SGSN käyttää solunvaihtopyyntösanomaan sisältyvää solun tunnusta (esimerkiksi RAC-tunnusta) selvittääkseen kohdesolua uuden PCU:n kautta ohjaavan uuden SGSN:n osoitteen. Vaiheessa 402 vanha SGSN lähettää uudelle 20 SGSN . lie (GTP) CELL_CHANGE_REQUEST -sanoman, jonka muodosta nähdään . esimerkki kuvassa 5e. Sanoma 540 käsittää jaksonumeron 541, uuden solun tunnuk- • · sen 542, mahdollisen matkaviestimen radio-ominaisuuksien kuvaajan 543, mahdol-··* lisen vanhan solun palvelutyypin kuvaajan 544, mahdollisen PDP-konteksti(e)n ku- vaajan 545, salausparametrikentän 546 ja mobiilipäätelaitteeseen liittyvän IMSI-25 koodin (International Mobile Subscriber Identity) 547. Vaihtoehtoisesti (GTP)Next, let's consider the method 10 according to a third embodiment of the invention, illustrated in Figure 4. This embodiment comprises a method for performing handover between different PCUs operating under different SGSNs (inter-PCU, inter-SGSN). Initial normal data transmission and periodic transmission of quality reports occur as in Figure 2, so they are not shown separately in Figure 4. After receiving a PACKETCELLCHANGEREQUEST message 203 from the mobile station 15, the old PCU sends a corresponding message similar to the message 301 in Figure 3 to the old SGSN. uses the cell ID (e.g., RAC) contained in the handover request message to find out the address of the new SGSN controlling the target cell via the new PCU. In step 402, the old SGSN sends the new 20 SGSN. lie (GTP) CELL_CHANGE_REQUEST message, whose format is visible. example in Figure 5e. Message 540 includes sequence number 541, new cell identifier 542, possible cellular radio feature graph 543, possible old cell service type graph 544, possible PDP context (s) graph 545, encryption parameter field 546 and IMSI-25 (International Mobile Subscriber Identity) code associated with the mobile terminal 547. Alternatively (GTP)

: CELL CHANGE REQUEST -sanoma voi sisältää CELL CHANGE REQUEST: CELL CHANGE REQUEST message may contain CELL CHANGE REQUEST

. ' ’: -sanoman sellaisenaan.. '': Message as it is.

Vastaanotettuaan (GTP) CELL CHANGE REQUEST -sanoman uusi SGSN käyttää / solun tunnusta saadakseen selville vaiheessa 403 uuden PCU:n eli kohdesolua oh- 30 jaavan PCU:n. Uusi SGSN lähettää CELL CHANGE REQUEST -sanoman 404, jo- , ': ka on samanlainen kuin kuvan 3 sanoma 303, uudelle PCU:lle.Upon receipt of the (GTP) CELL CHANGE REQUEST message, the new SGSN uses the / cell ID to determine, in step 403, the new PCU, or PCU controlling the target cell. The new SGSN sends a CELL CHANGE REQUEST message 404, which is similar to message 303 of Figure 3, to the new PCU.

;· Vastaanotettuaan CELL CHANGE REQUEST -sanoman 404 uusi PCU toimii vai- v,: heessa 405 kuten edellä on selostettu PCU-yksiköiden välisen, SGSN:n sisäisen so- lunvaihdon yhteydessä. Vaihe 405 käsittää siten kaikki mainitut hyväksyttävyys-35 tarkistukset ja allokoinnit samoin kuin uudelle tukiasemalle ilmoittamisen. Vai- 14 111787 heessa 406 uusi PCU lähettää CELL CHANGE RESPONSE -sanomansa uudelle SGSN:lle. Tämä sanoma on edullisesti samanlainen kuin kuvan 3 sanoma 307.· After receiving the CELL CHANGE REQUEST message 404, the new PCU operates in step 405 as described above in connection with an intra-SGSN handover between PCUs. Step 405 thus comprises all said acceptability checks and allocations, as well as notification to the new base station. In step 14111787, the 406 new PCU sends its CELL CHANGE RESPONSE message to the new SGSN. This message is preferably similar to message 307 of Figure 3.

Vastaanotettuaan CELL CHANGE RESPONSE -sanoman 406 uusi SGSN tarkistaa vaiheessa 407 sanoman sisältämän syyparametrin. Jos toimenpiteen tulos on positii-5 vinen, uusi SGSN säilyttää PDP-kontekstitiedot, sikäli kuin vanha SGSN on ne toimittanut, ja antaa matkaviestimelle uuden TLLI-tunnuksen. Muussa tapauksessa uusi SGSN poistaa vaiheessa 407 PDP-kontekstitiedot (jos vanha SGSN oli niitä edes toimittanut). Vaiheessa 408 uusi SGSN lähettää (GTP) CELL CHANGE RESPONSE -sanoman vanhalle SGSN:lle. Kuvassa 5f nähdään esimerkki sanoman 10 muodosta, jossa sanoman 550 kentät ovat: jaksonumero 551, syy 552, uusi TLLI 553 ja alkuperäinen CELL CHANGE RESPONSE -sanoma 554.Upon receipt of the CELL CHANGE RESPONSE message 406, the new SGSN checks in step 407 the reason parameter contained in the message. If the result of the operation is positive, the new SGSN retains the PDP context information, as far as it has been provided by the old SGSN, and assigns the mobile station a new TLLI ID. Otherwise, the new SGSN will delete the PDP context information in step 407 (if the old SGSN even provided it). In step 408, the new SGSN sends (GTP) a CELL CHANGE RESPONSE message to the old SGSN. Figure 5f shows an example of the format of a message 10, wherein the fields of message 550 are: sequence number 551, reason 552, new TLLI 553, and original CELL CHANGE RESPONSE message 554.

Vastaanotettuaan (GTP) CELL CHANGE RESPONSE -sanoman vanha SGSN lähettää vaiheessa 409 sen sisältämän CELL CHANGE RESPONSE -sanoman vanhalle PCU:lle. Vastaanotettuaan CELL CHANGE RESPONSE -sanoman vanha 15 PCU lähettää varsinaisen PACKET CELL CHANGE CMD -sanoman 410 matkaviestimelle, edullisimmin PACCH-kanavalla, kuten selostettiin keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä.Upon receipt of the (GTP) CELL CHANGE RESPONSE message, the old SGSN in step 409 sends the CELL CHANGE RESPONSE message contained therein to the old PCU. Upon receipt of the CELL CHANGE RESPONSE message, the old PCU transmits the actual PACKET CELL CHANGE CMD message 410 to the mobile station, most preferably on the PACCH, as described in connection with the first embodiment of the invention.

Vastaanotettuaan PACKET CELL CHANGE CMD -sanoman matkaviestin toimii vaiheessa 411 kuten selostettiin PCU-yksiköiden välisen, SGSN.n sisäisen solun-. ·. 20 vaihdon yhteydessä, mutta seuraavalla poikkeuksella: muodostaessaan yhteyttä uu teen soluun matkaviestin käyttää asianmukaisissa kohdissa uutta TLLI-tunnusta, ja mikäli solunvaihto epäonnistuu ja matkaviestin palaa vanhaan soluun, matkaviestin ! käyttää asianmukaisissa kohdissa vanhaa TLLI-tunnustaan.Upon receipt of the PACKET CELL CHANGE CMD message, the mobile station operates in step 411 as described in the intra-SGSN cellular communication between the PCUs. ·. 20 handover, but with the following exception: when establishing a connection to a new cell, the mobile station uses the new TLLI at the appropriate points, and if the handover fails and the mobile returns to the old cell, the mobile station! Use your old TLLI ID where applicable.

»»

Vastaanotettuaan matkaviestimeltä LLC-tason ensimmäisen PDU:n (mukaan lukien : 25 uuden TLLI:n) uuden SGSN:n tulee ilmoittaa vanhalle SGSN:lle (ja HLR:lle) onnisUpon receipt of the LLC-level first PDU (including: 25 new TLLIs) from the mobile station, the new SGSN must notify the old SGSN (and HLR) of the

tuneesta solunvaihdosta. Uusi SGSN lähettää vaiheessa 412 (GTP) CELL CHANGEsensory cell exchange. The new SGSN transmits in step 412 (GTP) CELL CHANGE

. : IND -sanoman vanhalle SGSN:lle. Lisäksi uusi SGSN päivittää sinänsä tunnetulla • _ , ··, tavalla kaikki kyseeseen tulevat GGSN-solmut. Tämän jälkeen kaikki datapaketit reititetään uuden SGSN:n kautta.. : IND message to old SGSN. In addition, the new SGSN updates all relevant GGSN nodes in a manner known per se. All data packets are then routed through the new SGSN.

* ·* ·

• I• I

30 Vastaanotettuaan (GTP) CELL CHANGE IND -sanoman vanha SGSN käynnistää laskurin ja lähettää uudelle SGSN:lle (GTP) CELL CHANGE ACK -sanoman 413. ;*·’ Jos vanhalla SGSN:llä on matkaviestimelle osoitettuja lähettämättömiä (kuittaamat- • i; tornia) alassuunnan datapaketteja, se toimittaa paketit edelleen uudelle SGSN:lle.30 Upon receipt of the (GTP) CELL CHANGE IND message, the old SGSN will start the counter and send the new SGSN (GTP) CELL CHANGE ACK message 413.; * · 'If the old SGSN has unsent (acknowledged; • towers) addressed to the mobile station. ) downlink data packets, it forwards the packets to the new SGSN.

Laskurin käydessä vanha SGSN lähettää kaikki matkaviestimelle osoitetut vastaan- 15 111787 ottamansa datapaketit edelleen uudelle SGSNille. Laskurin umpeutuessa vanha SGSN poistaa matkaviestimeen liittyvät tiedot.When the counter is running, the old SGSN forwards all received data packets addressed to the mobile station to the new SGSN. When the counter expires, the old SGSN deletes the mobile-related information.

Vaihtoehtoisesti vanha SGSN voi lähettää kopion kaikista kuittaamattomista alas-suunnan datapaketeista uudelle SGSNille jo heti (GTP) CELL CHANGE 5 REQUEST -sanoman lähetyksen jälkeen. Kun sitten matkaviestin muodostaa yhteyden uuteen soluun, se pystyy vastaanottamaan datapaketit välittömästi.Alternatively, the old SGSN may send a copy of all unacknowledged downlink data packets to the new SGSN as soon as the CELL CHANGE 5 REQUEST message is sent. Then, when the mobile station establishes a connection to the new cell, it is able to receive data packets immediately.

Edellä esitetyt keksinnön suoritusmuodot ovat luonnollisesti vain esimerkkejä ja niihin voidaan tehdä monia lisäyksiä ja muutoksia poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä keksinnön piiristä. Esimerkiksi solunvaihdoissa, joissa 10 ei tarvita kommunikointia SGSNm kanssa mutta joihin liittyy kaksi PCU-yksikköä, esimerkiksi PCU-yksiköiden välisessä, SGSNm sisäisessä solunvaihdossa, vanha PCU voi lähettää solunvaihtopyyntösanoman suoraan uudelle PCUille, eikä SGSNm kautta, jos vanha PCU vain pystyy selvittämään uuden PCUm identiteetin esimerkiksi matkaviestimeltä tulleessa sanomassa mainitusta pyydetyn uuden solun tun-15 nuksesta. Vanha PCU voi myös pollata useita ehdokkaita uudeksi PCUiksi ja edetä vain valitun uuden PCUm kanssa. Eräs toinen lisäys ja muutos on siirto-kehyssynkronoinnin käyttö solujen välillä, joka voi poistaa tarpeen käyttää erillisiä hajasaantipurskeita: yhteydenmuodostus uuteen soluun voi tapahtua suoraan käyttämällä allokoituja radioresursseja. Matkaviestin voi ilmoittaa useita ehdokkaita uu-20 deksi soluksi pyyntösanomassaan; nämä ehdokassolut voivat vaikuttaa verkon puo- • 1 Ien toimintaan niin, että samanaikaisesti lähetetään useita pyyntösanomia jopa eri *: SGSN- ja PCU-yksiköille. Keksinnön kannalta ei ole merkitystä, tapahtuuko matka- . : 1: viestimen sijainnin päivitys GGSN-tasolla vanhan vai uuden SGSNm toimesta.The foregoing embodiments of the invention are, of course, merely exemplary and may be subject to many additions and modifications without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. For example, in handovers where 10 does not need to communicate with SGSNs but involves two PCUs, for example in an intra-SGSNm handover between PCUs, the old PCU can send a handover request message directly to the new PCU and not via SGSN if the old PCU can only resolve the new PCUs. for example, the identification of the requested new cell mentioned in the message from the mobile station. The old PCU can also poll multiple candidates for a new PCU and proceed only with the selected new PCU. Another addition and change is the use of transfer-frame synchronization between cells, which can eliminate the need to use separate random access bursts: the connection to the new cell can be made directly using allocated radio resources. The mobile station may announce multiple candidates for a new 20 cell in its request message; these candidate cells can affect network-side operation by sending multiple request messages to different *: SGSNs and PCUs simultaneously. It is irrelevant to the invention whether the travel takes place. : 1: Updates the location of the message at the GGSN level by the old or new SGSN.

« 1 1 * 1 *' Keksintö ei myöskään rajoitu edellä esitettyihin GPRS:ään liittyviin verkko- « 1 · / 25 elementtien ja sanomien nimiin, joskin ne auttavat ymmärtämään keksinnön sovel- *·’ lettavuutta GPRS-järjestelmään. Keksintö on sovellettavissa myös muihin paketti kytkentäisiin solukkoradiojärjestelmiin.The invention is also not limited to the GPRS-related names of network elements and messages mentioned above, although they help to understand the applicability of the invention to the GPRS system. The invention is also applicable to other packet switched cellular radio systems.

> * * · » » 1 »> * * · »» 1 »

Claims

16, 111787

A method for implementing a handover of a mobile station (MS) in a packet switched cellular radio system comprising a first base station (BTSold), a second base station (BTSnew) and a control unit (PCU, PCUold) controlling at least the first base station (BTSold). it comprises the steps of: - receiving, in the control unit (PCU, PCUold), a request message (203) from a mobile station (MS) notifying the mobile station (MS) of a cell switching from a first BTSold cell to a second BTSnew cell; While still communicating with the first base station (BTSold), - the control unit (PCU, PCUold) makes a decision to accept or reject the cell exchange requested by the mobile station, - the first message (207) is sent from the control unit (PCU, PCUold) to the mobile station. , 309, 410), which indicates said decision and - if the decision made by the control unit (PCU, PCUold) related to the acceptance of the handover requested by the mobile station, the mobile station is provided with a connection to the cell of the second base station.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, telecommand av att om beslutet som styrenheten (PCU, PCUold) fattade geld et godkännande av cellbyte som begärts av cellphone, sänds frän styrenheten (PCU, PCUold) account cellphone (MS) via 10 den första basst ) första meddelande (207, 309, 410) för att be-stämma en första framtida tidpunkt (209) för cellbyte, colors man med hjälp av det första meddelandet (207, 309, 410) ger kommando om en specif räknares initie-ring i on a mobile phone (MS).

A method according to claim 1, characterized in that if the decision made by the control unit (PCU, PCUold) concerned the acceptance of the handover requested by the mobile station, the first unit (BTSold) is transmitted from the control unit (PCU, PCUold) to the mobile station (MS). a message (207, 309, * ·:; 410) to determine an upcoming first handover time point (209), the first message (207, 309, 410) of which commands the initialization of a particular '1 counter in the mobile station (MS). «»

3. Förfarande enligt patentkrav 1, teleconnection av att om beslutet som styrenhe-15 ten (PCU, PCUold) fattade gård et godkännande av cellbyte som cellar, sänds frän styrenheten (PCU, PCUold) account mobile (MS) via den första bas (BTSold) första meddelande (207, 309, 410) för att be-stämma en framtida första tidpunkt (209) för cellbyte, color det första meddelandet (207, 309, 410) anger ett spect ramnummer, som tidsmässigt sammanfaller med 20 den this första tidpunkten.

:: 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att om beslutet som styrenhe-; . ten (PCU, PCUold) fattade gällde ett godkännande av cellbyte som begärts av mo-. ·. bilephone, sänds frän styrenheten (PCU, PCUold) account via mobile (MS) via ': den första basstationen (BTSold) et första meddelande (207, 309, 410) for att be-stämma en framtida första tidpunkt (209) för cellbyte, the colors med hjälp av det första meddelandet (207, 309, 410) anges att this första tidpunkt är det ögonblick dä cellphone mottar these första meddelande. : 5. Förfarande enligt patentkrav 2, 3 eller 4, kännetecknat av att det innefattar et skede, i flashing allokation av mobilephoneens (MS) radioresource frän den första bas-: 30 stationen (BTSold) uppehälls under the given tidsperiod efter den första tid - points (209).

A method according to claim 1, characterized in that if the decision made by the control unit (PCU, PCUold) related to the acceptance of the cell change requested by the mobile station, a first 'BTSold' is transmitted from the control unit (PCU, PCUold) to the mobile station. a message (207, 309, 410) for determining a future first handover time point (209), wherein the first message (207, 309, 410) indicates a particular frame number which is temporally consistent with said first time point. ' A method according to claim 1, characterized in that if the decision made by the control unit (PCU, PCUold) related to the acceptance of the cellular exchange requested by the mobile station, the first base station (BTSold) is transmitted from the control unit (PCU, PCUold) to the mobile station (MS). ) via a first message (207, 309, 410) for some upcoming first handover for determining a moment (209), indicating by said first message (207, 309, 410), that said first time is the moment when said first message is received by the mobile station.

A method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that it comprises the step of maintaining the radio resource allocation of the mobile station (MS) from the first base station (BTSold) for a certain time after said first time point 10 (209).

6. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat av att det innefattar et skede, i '' flashing the allocation of a mobile phone (MS) radio resource frän den första basstationen 20 111787 (BTSold) upskehälls pills ) upphör.

The method of claim 5, characterized in that it comprises the step of maintaining the radio resource allocation of the mobile station (MS) from the first base station (BTSold) until a certain predetermined time limit after said first time point (209) has expired.

7. Förfarande enligt patentkrav 5, telnetecknat av att det innefattar et skede, i flashing allokation av mobilephoneensens (MS) radiosreser frän den första basstationen 5 (BTSold) stump på tulle styrenheten (PCU, PCUold) tag, att mobiltelephon. framgängsrikt bytt account Cellen i den andra basstationen (BTSnew).

Method according to claim 5, characterized in that it comprises the step of maintaining the radio resource allocation of the mobile station (MS) from the first base station (BTSold) until the control unit (PCU, PCUold) notices that the mobile station (MS) has successfully switched to a second base station (BTSnew). .

8. Förfarande enligt patentkrav 7, kennettecknat av att i arrangemanget, i styrenheten (PCU) dessutom styr functionen hos den andra basstationen (BTSnew), utförs skedet i vilst styrenheten (PCU) marker att mobile phone (MS) framiktang account Cellen i den andra basstationen (BTSnew), genome att i styrenheten (PCU) detector is scanned in samband med normal data transferring cellular (MS) and detached cellular radiosystemet passerar via en ny bas-station (BTSnew).

A method according to claim 7, characterized in that in the arrangement,. : 20 where the control unit (PCU) also controls the operation of another base station (BTSnew),. the step whereby the control unit (PCU) notices that the mobile station (MS) has successfully switched another base station (BTSnew) to the cell, is accomplished by detecting in the control unit (PCU) that the mobile station (MS) and the packet switched cellular radio station; '. bursts related to normal data transmission between the new base station '; : 25 (via BTSnew).

9. Förfarande enligt patentkrav 7, kennettecknat av att i arrangemanget, dyr styr-15 en första styrenhet (PCUold) som styr functionen hos den första basstationen (BTSold) och et paketkopplat cellulärt, dessutom innefatten en andra som styr basstationens (BTSnew) function, utförs skedet, i flash den första styrenheten (PCUold) marker att mobile phone (MS) framgängs-rikt byt account Cellen i den andra basstationen (BTSnew), genom att i den första styr-: 20 enheten ( PCUold) Motta et meddelande frän den give styrenheten (PCUnew).

Method according to claim 7, characterized in that, in the arrangement,. ': where the control unit is the en-, ·. In addition, the first control unit (PCUold) and the packet switched cellular network comprise a second control unit (PCUnevv), which controls the second base station (BTSnew): · 30 operations, the first control unit (PCUold) notices the mobile station (MS) successfully. switched to a second base station (BTSnew) cell, is accomplished by receiving a message from the second control unit in the first control unit (PCUold). ·. : per unit (PCUnew). 18 111787

10. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat av att det innefattar et skede, i flashing allokation av mobilephoneens (MS) radioseser frän den första basstationen '** ·' (BTSold) uppehälls antingen pans en 1 förhand bestämd tidsgräns efter den * . : this första tidpunkten (209) upphör eller tills styrenheten (PCU, PCUold) is assigned to a mobile phone (MS) framgängsrikt bytt account Cellen i den andra basstationen (BTSnew), beroende Pä vilket som sker först.

The method of claim 5, further comprising the step of maintaining the radio resource allocation of the mobile station (MS) from the first base station (BTSold) either until a predetermined time limit after said first time point (209) has expired or until the control unit 5 (PCU, PCUold) ) notices that the mobile station (MS) has successfully switched to another base station (BTSnew) cell, whichever occurs first.

An arrangement for implementing a handover of a mobile station (MS) in a packet switched cellular radio system comprising a first base station (BTSold), a second base station (BTSnew), and a control unit (PCU, PCUold) controlling the operation of at least 10 first base stations (BTSold). - in a control unit (PCU, PCUold), means for receiving a request message (203) indicating the willingness of the mobile station (MS) to perform cell-to-cell switching from a first base station (BTSold) cell to a second base station (BTSnew). means in the control unit (PCU, PCUold) for deciding whether to accept or reject a handover requested by the mobile station, - means in the control unit (PCU, PCUold) and first base station (BTSold) for transmitting the first message (207, 309, 410) to the mobile station (MS). 20 sense units and a second base station (BTSnew) means for establishing a connection to the mobile station (· to enable the mobile station to handover the base station (BTSnew) cell). «• · ;; 'Patent application: * 25 1. Förfarande för att utföra cellbyte för en mobile phone (MS) i ett packet platform ;. cellulärt radiosystem, innefattande en första basstationen (BTSold), en andra basstation (* BTSnew) och en styrenhet (PCU, PCUold), som styr functionen hos åminminst-ne den första basstationen (BTSold), transponder av att det innefattar skeden, i '., vilka 30. styrenheten (PCU, PCUold) frän cellphone (MS) mottar ett meddelande med: en begäran (203) som meddelar cellphone (MS) self-att cellulte frän en cell hos den första basstationen (BTSold) account en cell hos den andra bassta-v tionen (BTSnew), Medan mobile (MS) fortfarande kommunicerar med den, '. första basstationen (BTSold), '' 35 - styrenheten (PCU, PCUold) fattas et beslut om godkännande eller förkastande av det cellbyte som mobile phone begär, 19 111787 - frän styrenheten (PCU, PCUold) Sands i riktning mot on mobile phone via den första basst (BTSold) et första meddelande (207, 309, 410) som anger resultat this beslut, och - om beslutet som styrenheten (PCU, PCUold) fattade et godkännande av 5 cellbyte som begärts av cellphone, uppkopplas cellphone account en cell i den andra basstationen.

11. Arrangemang för att utföra ett cellbyte för en mobile phone (MS) i packet ';' kopplat cellulärt radiosystem, innefattande en första basstation (BTSold), en andra; basstation (BTSnew) och en styrenhet (PCU, PCUold), flash styr function hos:; 30 ätminstone den första basstationen (BTSold), kännetecknat av att det innefattar; v, - organ i styrenheten (PCU, PCUold) for att Motta ett meddelande med begäran '. '. (203), varvid meddelandet uttrycker cellular telephone (MS) self-scanning cellular telephone cellular den (BTSold) account en cellular den cellular (BTSnew), da cellular telephone (MS) cellular communicator med den första bas-stationen (BTSold), - organ i styrenheten (PCU, PCUold) för att göra et beslut om godkännande eller förkastande av det cellbyte som mobile phone begär, 5. organ i styrenheten (PCU, PCUold) och i den första basstationen (BTSold) ) for att at första meddelande (207, 309, 410) mot for mobile phone (MS) for att ange resultatet av styrenhetens beslut, och - organ i den andra basstationen (BTSnew) for att uppkoppla en förbindelse till mobile, kan att mobile. ett cellbyte till basstationens (BTSnew) 10 cell. 1 I «I I •»