DE10051723A1

DE10051723A1 - Handover Anchor Function

Info

Publication number: DE10051723A1
Application number: DE10051723A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hahn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-05-08
Also published as: AU2002223444A1; WO2002033999A1

Abstract

An efficient handover is made possible by a device and method for carrying out a handover of a useful data link (21, 23; 30) of a telecommunications subscriber (5). To this end, the useful data link (21, 23; 30) comprises an uplink connection (uplink 33, 36) from the subscriber (5) to a telecommunications network (1; 4) and a downlink connection (downlink 60; 10; 13) from the telecommunications network (4; 1, 11; 15) to the subscriber (5). The subscriber (5), before the handover, is at least connected to a first radiotelephone network access node (11) of a telecommunications network (1) via a radio link (10, 62, 7) and, after the handover, is connected to a second radiotelephone network access node (15) of the telecommunications network (1) via a radio link (12, 13, 14). Useful data is duplicated (37) in the downlink connection (downlink 10, 60, 63) before the handover and is transmitted (18, 61, 62, 7; 21, 22, 7) via both radiotelephone access nodes (11, 15) in the direction of the subscriber (5).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Vorbe reiten eines Handovers.The invention relates to methods and devices for preparation riding a handover.

Wie beispielsweise aus dem Buch Jacek Biala, 1996, ISBN 3- 528-15302-4, Seite 177 ff. dem Fachmann bekannt ist, muß in modernen, zellular aufgebauten Mobilfunknetzen (wie bei spielsweise GSM und UMTS) bei einer räumlichen Bewegung eines Teilnehmers von einer Zelle zur anderen oder bei Ressourcen- Problemen ein sogenannter Handover, also ein Umschalten einer Kommunikationsverbindung zu diesem Teilnehmer von einem Funk weg auf einen anderen Funkweg (beispielsweise von einer Zelle auf eine andere Zelle oder von einem Kanal auf einen anderen Kanal) möglich sein. In GSM sind Handovers innerhalb einer Funkzelle, innerhalb einer MSC (zwischen verschiedenen BS, BSCs) und zwischen verschiedenen MSCs vorgesehen. In GSM er folgt ein Handover in der Regel dann, wenn laufende Messungen ergeben, daß die Funkverbindung einer Mobilstation über einen bisher benutzten ersten Funkweg schlechter ist als eine neue mögliche Funkverbindung über einen neuen Funkweg. Bei einem Handover unter GSM wird die Funkverbindung der Mobilstation über den neuen Funkweg (zur neuen Basisstation und/oder zum neuen Basisstationsender BTS) aufgebaut und die alte Funkver bindung (über den bisherigen Funkschnittstellenzugang über die bisherige Basisstation und/oder bisherige Basisstations sende und Empfangseinrichtung BTS1) abgebaut.As for example from the book Jacek Biala, 1996, ISBN 3- 528-15302-4, page 177 ff. Is known to the person skilled in the art in modern cellular cellular networks (as with for example GSM and UMTS) in the case of a spatial movement of a Participant from one cell to another or for resource Problems with a so-called handover, i.e. switching one Communication link to this participant from a radio away on another radio path (for example from a cell to another cell or from one channel to another Channel). In GSM, handovers are within one Radio cell, within an MSC (between different BS, BSCs) and between different MSCs. In GSM he A handover usually follows when measurements are ongoing result that the radio connection of a mobile station over a previously used first radio path is worse than a new one possible radio connection via a new radio path. At a The mobile station's radio connection becomes handover under GSM over the new radio path (to the new base station and / or to the new base station transmitter BTS) and the old radio ver binding (via the previous radio interface access via the previous base station and / or previous base stations transmit and receive device BTS1) dismantled.

Die Notwendigkeit eines Handovers besteht auch in neueren Mo bilfunknetzen (beispielsweise Paket-vermittelten Mobilfunk netzen wie UMTS, GPRS, etc.). Der Handover kann durch ein Ra dioaccess-Network und/oder ein Core-Network ausgeführt wer den. Dabei muß aus Sicht eines Telekommunikationsnetzes, über welches der mobil telefonie rende Teilnehmer mit einem weiteren Mobilfunk- oder Festnetz- Teilnehmer verbunden ist, ein fester Punkt im Netz des Teil nehmers bestehen über welchen er erreichbar ist. Jedoch ist der Teilnehmer in seinem Mobilfunknetzwerk vor einem Handover während einer bestehenden Telekommunikationsverbindung an verschiedenen Funknetzzugangsknoten (11, 15) sichtbar (es kommen also vom Teilnehmer Datenpakete über mehrere Knoten an und/oder von mehreren Knoten wird signalisiert, daß der Teil nehmer eine Funkverbindung über Telekommunikationsverbindun gen hat oder haben kann). Es ist eine Realisierung der Um schaltung der Nutzdatenkanäle, über welche der Teilnehmer te lekommuniziert (durch Sprache oder Daten) und der Signalisie rungskanäle zum Teilnehmer (also zu dessen Mobilfunkstation MS) erforderlich.A handover is also necessary in newer mobile radio networks (for example packet-switched mobile radio networks such as UMTS, GPRS, etc.). The handover can be carried out by a radio access network and / or a core network. From the point of view of a telecommunications network, via which the mobile phone subscriber is connected to another mobile or fixed network subscriber, there must be a fixed point in the subscriber's network via which he can be reached. However, the subscriber is visible in his mobile network before a handover during an existing telecommunication connection to various radio network access nodes ( 11 , 15 ) (data packets from the subscriber arrive via several nodes and / or from several nodes it is signaled that the subscriber is using a radio connection Has or may have telecommunications connections). It is a realization of the switching of the user data channels, via which the subscriber communicates (by voice or data) and the signaling channels to the subscriber (that is to say to his mobile station MS).

Dabei ist nicht nur die Ressource (beispielsweise Funkzugriff über eine bestimmte Sende- und Empfangsstation BTS und/oder einen bestimmten Kanal und/oder eine bestimmte Basisstation) im Radioaccess-Netzwork (Funknetzwerk des Mobilfunknetzes) einschließlich des Accessnodes (AN, also Funknetzzugangskno ten, über welchen vom Funknetzwerk des Mobilfunknetzes Daten von/zu dem Kernnetz (core network) des Mobilfunknetzes über tragen werden) umzuschalten, sondern auch im Kernnetz (core network) des Mobilfunknetzes ein Kanal (circuit-switched) o der Übertragungskontext (paket-switched) umzuschalten. Da dies aufgrund von Signallaufzeiten im allgemeinen nicht hin reichend synchron zueinander möglich ist, wurden für die Pha se des Umschaltens häufig Dreier-Konferenzen benutzt (zu Signalisierungs-Abläufen für Dreier-Konferenzen UMTS siehe z. B. TS 23.121). Bei einer derartigen Dreier-Konferenz wird in der Phase vor dem Umschalten eines Kanals (core net) von dem vor dem Handover verwendeten Funknetzschnittstellenknoten (AN1) zum neuen Funknetzschnittstellenknoten (AN2) von der Anker-MSC (über welche der Verkehr vor und nach dem Handover läuft) bereits ein neuer Kanal oder Kontext zum neuen Funk- Zugangsknoten AN2 durchgeschaltet und eine Dreier-Konferenz bis zum Ende des Handovers durchgeführt. It is not just the resource (e.g. radio access via a specific transmitting and receiving station BTS and / or a specific channel and / or a specific base station) in the radio access network (radio network of the cellular network) including the access node (AN, i.e. radio network access code ten, via which data from the radio network of the mobile radio network from / to the core network of the cellular network via switch), but also in the core network (core network) of the cellular network a channel (circuit-switched) o to switch the transmission context (packet-switched). There this does not generally work due to signal propagation times is possible in sufficient synchronism with each other for the Pha Switching often uses three-way conferencing (too For signaling processes for three-way UMTS conferences, see z. B. TS 23.121). At such a three-way conference in the phase before switching a channel (core net) from the radio network interface node used before the handover (AN1) to the new radio network interface node (AN2) from the Anchor MSC (via which the traffic before and after the handover already running) a new channel or context for the new radio Access node AN2 switched through and a three-party conference carried out until the end of the handover.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine möglichst einfa che und effiziente Realisierung eines Handovers in einem ein Radioaccess-Network und ein Core-Network umfassenden Mobil funknetz. Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gelöst.The object of the present invention is as simple as possible smooth and efficient implementation of a handover in one Radio access network and a mobile core network radio network. The task is carried out by the objects of the independent claims.

Die Erfindung erlaubt einen sehr schnellen Real-Time-fähigen Handover, insbesondere auch in einem Mobilfunknetz mit einem paketvermittelten Funknetz oder Core-Netz. Dabei erfolgt der Handover ohne Aufbau einer Dreier-Konferenz, da im Falle ei nes Handovers nicht die Notwendigkeit einer Dreier-Konferenz vorliegt, wenn ein Teilnehmer (bzw. dessen Mobilstation MS) über das Mobilfunknetz mit einem weiteren Teilnehmer (mit ei nem Festnetz PSTN oder einem weiteren Mobilfunknetz) telefo niert. Dabei wird erfindungsgemäß ermöglicht, den Verkehr zur Mobilstaion (der über einen downlink verläuft) und von der Mobilstation in das Mobilfunknetz (über einen uplink) unter schiedlich zu behandeln. Im downlink-Pfad werden die Nutzda ten solange, wie nicht bekannt ist, ob die Mobilstation des Teilnehmers über den bisherigen Funknetzzugangsknoten (AN1) (und damit den bisherigen downlink) oder über den neuen Funk netzzugangsknoten (AN2) (und damit den neuen downlink) emp fängt, (bzw. besser empfängt) über beide Funk-Zugangsknoten (AN1, AN2) und damit von diesen über den bisherigen downlink und den neuen downlink übermittelt (teilweise analog einer Multicast-Funktion). Hingegen werden über den bisherigen uplink (und den diesen zugeordneten bisherigen Funknetzzu gangsknoten (AN1)) empfangene Nutzdaten (Sprache oder Multi mediadaten) sowie über den neuen uplink gefunkte und über den neuen Funknetzzugangsknoten (AN2) geleitete Daten beide (ohne Addition) weitergeleitet, wobei bei gleichzeitigem Eintreffen von Nutzdaten von beiden Funknetzzugangsknoten (AN1, AN2) zu erst alle Daten vom bisherigen (alten) Funknetzzugangsknoten AN1 weitergeleitet werden. Eine derartige Handover-Funktion läßt sich analog einer Konferenz oder analog einem Media Ga teway steuern, ist jedoch eine adäquate Funktionsrealisierung für Internet-Protokoll/IP-RTP/UTP-Verbindungen (IP: Internetprotokoll, RTP: Realtime transfer). Eine Implementierung in bekannte Steuerabläufe und Signalisierungen von leitungsori entierten oder Kontext-orientierten Verbindungen in Mobil funknetzen (UMTS, etc.) wird ermöglicht.The invention allows a very fast real-time capable Handover, especially in a mobile network with one packet-switched radio network or core network. The Handover without setting up a three-party conference, because in the case of Handover does not require the need for a three-way conference exists when a subscriber (or his mobile station MS) via the mobile network with another subscriber (with egg a fixed network PSTN or another mobile network) telefo ned. It is made possible according to the invention to traffic to Mobile station (which runs over a downlink) and from the Mobile station in the mobile network (via an uplink) under treat differently. In the downlink path, the useful data as long as it is not known whether the mobile station of the Subscriber via the previous radio network access node (AN1) (and thus the previous downlink) or via the new radio network access node (AN2) (and thus the new downlink) emp catches (or better receives) via both radio access nodes (AN1, AN2) and thus of these via the previous downlink and transmitted the new downlink (partly analogous to one Multicast function). In contrast, the previous uplink (and the previous radio network assigned to it User node (AN1)) received user data (voice or multi media data) as well as via the new uplink and via the data routed to new radio network access nodes (AN2) both (without Addition) forwarded, with simultaneous arrival of user data from both radio network access nodes (AN1, AN2) only all data from the previous (old) radio network access node AN1 can be forwarded. Such a handover function can be analogous to a conference or analogous to a media Ga Controlling the gateway is, however, an adequate function implementation for Internet protocol / IP-RTP / UTP connections (IP: Internet protocol, RTP: Realtime transfer). An implementation in well-known control processes and signaling from line management or context-oriented connections in mobile radio networks (UMTS, etc.) is made possible.

Dabei werden nach einer ersten Ausführungsform Terminations (TE), beispielsweise entsprechend MEGACO Definitionen, ver wendet (welche Terminations im wesentlichen die RTP-PORTS von Nutzdatenströme darstellen) wobei die Terminations TE jeweils einen uplink und auch einen downlink enthalten, wobei von ei ner Handover-Ankerfunktion aus den uplink-Datenströmen bei den von den Funknetzzugangsknoten kommenden Terminations ein uplink-Nutzdatenstrom zur Weitervermittlung (an einen Fern sprechpartner oder Multimediadienst des Teilnehmers) ausge wählt wird, während (von einem Fernsprechpartner oder Multi mediadinst kommende) für den downlink bestimmte Nutzdaten ströme von der Handover Ankerfunktion dupliziert und in beide Terminations weitergeleitet werden (zum Senden über beide downlinks).According to a first embodiment, terminations (TE), for example according to MEGACO definitions, ver (which terminations essentially the RTP-PORTS from Represent user data streams) with the terminations TE in each case contain an uplink and also a downlink, whereby ei ner handover anchor function from the uplink data streams the terminations coming from the radio network access nodes uplink user data stream for relaying (to a remote partner or multimedia service of the participant) is dialed while (by a telephone partner or multi mediadinst coming) User data intended for the downlink streams duplicated from the handover anchor function and into both Terminations are forwarded (for sending over both down left).

Nach einer alternativen Ausgestaltungsform werden nur Termi nations mit one-way-Datenströmen (Datenströme nur in einer Richtung, also nur uplink oder nur downlink) verwendet und diese werden von einer Handover Ankerfunktion vor dem endgül tigen Umschalten im Handover voneinander unabhängig behan delt, wobei auch hier für die downlink bestimmte Datenströme dupliziert und über zwei Termination zu den (alten und neuen) Funknetzzugangsknoten für ein Mobilfunkstation gesendet wer den. Hierbei wird es möglich, auch nach einem Handover einen uplink Verkehr einer Mobilstation weiter über die gleiche Termination wie vor dem Handover zu senden, also beispiels weise einen Handover im Corenet nur für den downlink auszu führen.According to an alternative embodiment, only termi nations with one-way data streams (data streams only in one Direction, i.e. only uplink or only downlink) and these are handled by a handover anchor function before the endgül independent switching in handover delt, with data streams destined for the downlink duplicated and over two termination to the (old and new) Radio network access node for a mobile station who sent the. This makes it possible to do one even after a handover uplink traffic of a mobile station continues over the same Send termination as before the handover, for example assign a handover in the Corenet only for the downlink to lead.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei zeigt: Further features and advantages of the invention result from the following description of an embodiment based on the drawing. It shows:

Fig. 1 die Architektur eines Mobilfunknetzes, Fig. 1 shows the architecture of a mobile network,

Fig. 2 schematisch eine Handover Ankerfunktion und in dieser im uplink und im downlink weitergeleitete Nutzdatenströme, Fig. 2 shows schematically a handover anchor function and in that in the uplink and in the downlink forwarded payload data streams,

Fig. 3 die Signalisierung für einen Handover mit Datenströ men gemäß Fig. 2, Fig. 3, the signaling for a handover with Datenströ men according to Fig. 2,

Fig. 4 für eine alternative Variante einer Handover Anker funktion für one way Termination die Weiterleitung von Daten strömen und Fig. 4 for an alternative variant of a handover anchor function for one way termination the forwarding of data and flow

Fig. 5 die Signanlisierung für einen Handover mit einer Han dover-Ankerfunktion gemäß Fig. 4. Fig. 5, the Signanlisierung for a handover with a han dover anchor function of FIG. 4.

Fig. 1 zeigt ein Mobilfunknetz 1 mit einem Funknetzwerk (ra dioaccess network, UTRAN) 2, einem Kernnetz (Corenet) 3 und einem mit dem Mobilfunknetz 1 verbundenen öffentlichen Tele fonnetz (PSTN, Mobilfunknetz oder Festnetz) 4. Fig. 1 shows a mobile network 1 with a Radio Network (ra dioaccess network, UTRAN) 2, a core network (CORENET) 3 and a public tele connected to the mobile network 1 fonnetz (PSTN, mobile telephone network or fixed network) of 4.

Eine Mobilstation 5 eines Teilnehmers 6 funkt vor einem Han dover im uplink 62 zu einer Basisstation 7, welche mit einem Funknetzzugangsknoten AN1 11 (= Accessnode AN1), umfassend einen Radionetwork controller 8 (= Funknetzwerksteuerung) und eine Interworkingfunktion IW 9) verbunden ist. Im Downlink 10 empfängt die Mobilstation 5 Daten über die Basisstation 7 vom Zugangsknoten 11.A mobile station 5 of a subscriber 6 transmits in front of a handler in uplink 62 to a base station 7 , which is connected to a radio network access node AN1 11 (= access node AN1), comprising a radio network controller 8 (= radio network controller) and an interworking function IW 9 ). In the downlink 10 , the mobile station 5 receives data via the base station 7 from the access node 11 .

Nach einem Handover (Übergabe der Mobilstation vom Funknetz zugangsknoten AN1 (11) zum Funknetzzugangsknoten AN2 (15)) sendet die Mobilstation 5 über einen neuen uplink 12 und emp fängt über einen neuen downlink 13 der Basisstation 14 neuen Funknetzzugangsknoten AN2 (Bezugszeichen 15), Nutzdaten (und Signalisierungsdaten). Dabei kann die Basisstation 14 die gleiche Basisstation wie die Basisstation 7 sein und ledig lich der Funkkanal unterschiedlich. Auch kann die nach dem Handover benutzte Basisstation 14 eine andere Basisstation 7 als die vor dem Handover benutzte sein. Ferner ist es möglich daß die Basisstationen 7, 14 über ihre Funknetzzugangsknoten AN1 (11), AN2 (15) mit gleichen oder unterschiedlichen MSC und/oder gleichen und/oder unterschiedlichen Gateways (Netz übergängen) GW1 (16), GW2 (17) mit einem Fernsprechpartner (4) oder einer Multimediafunktion verbunden sind.After a handover (handover of the mobile station from the radio network access node AN1 ( 11 ) to the radio network access node AN2 ( 15 )), the mobile station 5 transmits via a new uplink 12 and receives 14 new radio network access node AN2 (reference number 15 ) via a new downlink 13 of the base station (and signaling data). The base station 14 can be the same base station as the base station 7 and only the radio channel can be different. The base station 14 used after the handover can also be a different base station 7 than the one used before the handover. It is also possible that the base stations 7 , 14 via their radio network access nodes AN1 ( 11 ), AN2 ( 15 ) with the same or different MSC and / or the same and / or different gateways (network transitions) GW1 ( 16 ), GW2 ( 17 ) a telephone partner ( 4 ) or a multimedia function are connected.

Erfindungsgemäß soll durch eine Handover-Ankerfunktion HOAF 18 einfach und effizient ein Handover (Übergabe) der Mobil funkstation 5 vom Funknetzzugangsknoten AN1 (11) zum Funk netzzugangsknoten AN2 (15) ermöglicht werden. Die erfindungs gemäße Vorrichtung (Handover-Ankerfunktion) kann an unter schiedlichen Stellen insbesondere im Corenet 2 des Mobilfunk netzes, beispielsweise auch in einem oder mehreren Gateway- Knoten 16, 17 angeordnet sein. Die Steuerung der Vorgänge für einen erfindungsgemäßen Handover kann durch einen MSC-Server 19 alleine oder durch einen MSC-Server 19 zusammen mit einem weiteren Steuerungsknoten MGCF (media Gateway control functi on) 20 verfolgen, welche durch Signalisierung an die alten und neuen Funknetzzugangsknoten AN1, AN2 (11, 15), die Hando ver-Funktion 18 (und direkt oder indirekt gegebenenfalls die Gateway-Knoten GW1, GW2 (16, 17) erfolgen. In Fig. 1 sind dick gezeichnete strich-punktierte Verbindungslinien Nutzka nalverbindungen und dünn gezeichnete strich-punktierte Strichverbindungslinien Signalisierungsverbindungen.According to the invention, a handover (transfer) of the mobile radio station 5 from the radio network access node AN1 ( 11 ) to the radio network access node AN2 ( 15 ) is to be made possible simply and efficiently by means of a handover anchor function HOAF 18 . The device according to the invention (handover anchor function) can be arranged at different locations, in particular in the core 2 of the mobile radio network, for example also in one or more gateway nodes 16 , 17 . The processes for a handover according to the invention can be controlled by an MSC server 19 alone or by an MSC server 19 together with a further control node MGCF (media gateway control function) 20 , which by signaling to the old and new radio network access nodes AN1, AN2 ( 11 , 15 ), the handover function 18 (and directly or indirectly, if appropriate, the gateway nodes GW1, GW2 ( 16 , 17 ) take place. In FIG. 1, thick-dashed-dotted connecting lines are useful channel connections and thin-drawn dashed lines -dotted dash connecting lines signaling connections.

Die Gateways 16, 17 führen unter anderem eine Umcodierung von im Internet-Protokoll-Netz RTP realtime-transfer-Protokoll) übertragenen (komprimierten) Medien (Nutzdaten) in die ins Festnetz übliche Codierung (z. B. PCM-A-law) also transcoding, sowie eine Umsetzung des Transportes der Signalisierungspro tokolle (z. B. ISUP von IP zu MTP) durch.The gateways 16 , 17 carry out, inter alia, a recoding of media (useful data) transmitted (compressed) in the Internet protocol network RTP real-time transfer protocol) into the coding which is customary in the fixed network (for example PCM-A-law) transcoding and implementation of the transport of the signaling protocols (e.g. ISUP from IP to MTP).

Eine nicht in einem Gatewayknoten implementierte Handover- Ankerfunktion 18 wird von einem einen Handover kontrollieren den MSC-Server (Anker MSC 19) gesteuert, wenn das für die Te lekommunikationsverbindung des Teilnehmers 6 verwendete Gate way (Gateway 1) von einem anderen Controller (20) als dem das Handover kontrollierenden MSC-Server 19 kontrolliert wird, wie im Fall des Gateway-Knoten GW1 (16), sowie bei Telekommu nikationsverbindungen welche in einem Internet-Protokoll-Netz bleiben und somit ohne Gateway zu einem PSTN ablaufen.A handover anchor function 18 which is not implemented in a gateway node is controlled by a handover controlling the MSC server (anchor MSC 19 ) if the gateway (gateway 1 ) used for the telecommunications connection of the subscriber 6 is controlled by another controller ( 20 ). as the handover controlling MSC server 19 is controlled, as in the case of the gateway node GW1 ( 16 ), and in the case of telecommunications connections which remain in an Internet protocol network and thus run without a gateway to a PSTN.

Jedoch kann bei hinreichend mächtiger Netzsignalisierung auch im beispielhaft dargestellten (von einem anderen Knoten als der Handover kontrollierenden MSC-Server 19 kontrollierten) Gateway 1 (16) die Handoverfunktion 18 integriert sein, wenn die Netzsignalisierung im Mobilfunknetz ausreichend umfang reich und schnell ist; dies ist insbesondere bei der anhand Fig. 4 und 5 weiter unten erläuterten Variante möglich, bei welcher zwischen einem MSC-Server und einem Steuerungs knoten MGCF (20) eine Multimediasignalisierung angewendet wird, welche einseitige (one way) Verbindungen steuern kann (z. B. SIP, H323/H245).However, with sufficiently powerful network signaling, the handover function 18 can also be integrated in the gateway 1 ( 16 ) illustrated by way of example (controlled by a node other than the handover-controlling MSC server 19 ) if the network signaling in the mobile radio network is sufficiently extensive and fast; This is possible in particular in the variant explained below with reference to FIGS. 4 and 5, in which multimedia signaling is used between an MSC server and a control node MGCF ( 20 ), which can control one-way connections (e.g. SIP, H323 / H245).

Wenn die Handover-Ankerfunktion 18 (gemäß Steuerung durch 19) die Weiterleitung/Auswahl/Duplizierung von Datenströmen aus führt (sehe unteres Beispiel zu Fig. 2 und 3), laufen die Nutzdaten über die Verbindungen bzw. Kontexte 21, 22, 23 (über one way oder two way-Terminations). Dabei werden die Signalierungsverbindungen 24, 25, 26, 27 bzw. 28, 29 verwen det.If the handover anchor function 18 (according to control by 19 ) carries out the forwarding / selection / duplication of data streams (see example below for FIGS . 2 and 3), the user data overflows via the connections or contexts 21 , 22 , 23 one way or two way terminations). The signaling connections 24 , 25 , 26 , 27 and 28 , 29 are used.

Wenn (beispielsweise in Fig. 4, 5) die Handover- Ankerfunktion im Gateway GW2 (17) implementiert ist, verlau fen die Nutzdatenströme über die Nutzdatenleitungen oder Nutzdatenkontexte 30, 31 zwischen den Funknetzzugangsknoten AN1 (11), AN2 (15) und dem Gateway GW2 (17). In diesem Falle werden die Signalisierungsverbindungen 24, 25, sowie 27 ver wendet.If (for example in FIGS. 4, 5) the handover anchor function is implemented in the gateway GW2 ( 17 ), the user data streams run via the user data lines or user data contexts 30 , 31 between the radio network access nodes AN1 ( 11 ), AN2 ( 15 ) and the gateway GW2 ( 17 ). In this case, the signaling connections 24 , 25 and 27 are used .

Für die beschriebene Architektur wurde ein Netz mit real time-services ausreichender Quality of Service vorausgesetzt. Insbesondere wird angenommen, daß der Übertragungsdelay zwi schen der HOAF (18, 17) und den Funknetzzugangsknoten AN1 (11), AN2 (15) unter einer vorgegebenen Grenze für eine De lay-Abweichung liegt.A network with real time services of sufficient quality of service was required for the architecture described. In particular, it is assumed that the transmission delay between the HOAF ( 18 , 17 ) and the radio network access nodes AN1 ( 11 ), AN2 ( 15 ) is below a predetermined limit for a deviation in lay.

Um durch diese Delay-Abweichung auftretende Echos oder Auslö schungen des Downlink-Signal zu vermeiden, kann beim Handover vom Funknetzzugangsknoten AN1 (11) zum Funknetzzugangsknoten AN2 (15) der RTP-Downlink-Kontext (relevante Parameter wie Sequence-Number bzw Reihenfolgenummer) übergeben werden. Ins besondere können bei der Signalverdoppelung (Duplizierung) in der HOAF 18 auch identische Werte in den RTP-Headern gesetzt werden. Der Funknetzzugangsknoten AN2 (15) kann mit Hilfe dieser Information eine Sychronisierung des Downlink-Kanal erzielen. Dabei bietet sich auch ein geeignet dimensionierter Downlink-Puffer in der Ankerfunktion ( = Funknetzzugangsknoten AN2 15) an, in dem schon vor dem Umschalten ein bestimmter Paketvorrat gespeichert wird; dies kann beispielsweise in der Interworking-Funktion (IW 9, 32)) zwischen dem Voice-Over- Internetprotokoll VOIP und dem Circuit(CS)-Radiobearer im Funknetzzugangsknoten AN1, AN2 sein.In order to avoid echoes or cancellations of the downlink signal caused by this delay deviation, the RTP downlink context (relevant parameters such as sequence number or sequence number) can be transferred during the handover from radio network access node AN1 ( 11 ) to radio network access node AN2 ( 15 ) become. In particular, when doubling the signal (duplication) in the HOAF 18 , identical values can also be set in the RTP headers. The radio network access node AN2 ( 15 ) can use this information to synchronize the downlink channel. A suitably dimensioned downlink buffer is also available in the anchor function (= radio network access node AN2 15 ), in which a certain packet supply is stored before the switchover; this can be, for example, in the interworking function (IW 9 , 32 )) between the voice-over Internet protocol VOIP and the circuit (CS) radio observer in the radio network access node AN1, AN2.

Fig. 2 verdeutlicht die Vorgänge in der Handover Ankerfunk tion 18 für eine erste Ausgestaltung der Erfindung. Die Han dover-Ankerfunktion 18 ist beispielsweise über Nutzkanalver bindungen 21 mit der Ankerfunktion 11, die Nutzkanalverbin dung 22 mit der Ankerfunktion AN2 (Bezugszeichen 15) und über die Nutzkanalverbindung 23 mit dem Gatewayknoten GW1 (16) zu C einem PSTN 4 etc. verbunden (Leitungsverbindung oder wie hier Paketverbindung). Die Nutzkanalverbindungen 21, 22, 23 in Fig. 2 sind RTP-Verbindungen (gemäß realtime-transfer- Protokoll). Die Verbindungen 21, 22, 23 mit den Bezeichnungen TE2, 3, TE1 sind Terminations (TE) beispielsweise entspre chend MEGACO-Definition und stellen im wesentlichen RTP-Ports von Nutzdatenströmen bzw. Verbindungen für diese Ports dar. Fig. 2 illustrates the processes in the handover anchor function 18 for a first embodiment of the invention. The Han dover anchor function 18 is connected, for example, via service channel connections 21 to the anchor function 11 , the service channel connection 22 to the anchor function AN2 (reference number 15 ) and, via the service channel connection 23, to the gateway node GW1 ( 16 ) to C a PSTN 4 etc. ( Line connection or as here packet connection). The user channel connections 21 , 22 , 23 in FIG. 2 are RTP connections (according to the real-time transfer protocol). The connections 21 , 22 , 23 with the designations TE2, 3, TE1 are terminations (TE), for example according to the MEGACO definition, and essentially represent RTP ports of user data streams or connections for these ports.

In der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 ist vor dem Handover die Termination TE1 (23) mit TE2 (21) verbunden und nach dem Han dover ist TE1 (23) mit TE3 (22) verbunden. Im Beispiel gemäß Fig. 2 läuft über jede der Terminations 21, 22, 23 sowohl Nutzdatenverkehr für den uplink wie auch Nutzdatenverkehr für den downlink.In the embodiment according to FIG. 2, the termination TE1 ( 23 ) is connected to TE2 ( 21 ) before the handover and after the handover, TE1 ( 23 ) is connected to TE3 ( 22 ). In the example according to FIG. 2, both user data traffic for the uplink and user data traffic for the downlink run via each of the terminations 21 , 22 , 23 .

In der Handover-Ankerfunktion 18 werden vor dem Umschalten eines Accessnodes (= Funknetzzugangsknoten AN1, AN2) aus den (von einer Mobilstation kommenden) über die Termination TE2 (21) übertragenen uplink-Nutzdaten 33 und über die Termina tion 22 übertragenen uplink-Nutzdaten 34 ein Nutzdatenstrom 35 für die Weiterleitung über die Termination 23 durch eine Auswahlfunktion 36 ausgewählt, wobei bis zu einem Handover beispielsweise das stärkere Signal ausgewählt werden kann und nach dem Handover das (vom neuen Accessnode (15)kommende) Signal 34 ausgewählt wird. Im Downlink wird von einer Duppli zierfunktion 37 jedes Paket des Downlinkdatenstromes aus der Termination 23 kopiert und sowohl über die Termination TE2 (21) als auch über die Termination TE3 (22) weitergeleitet, so daß Datenpakete über die Ankerfunktionen (Funknetzzugangs knoten AN1 (11) und AN2 (15)) und BTS bei der Mobilstation 5 ankommen.In the handover anchor function 18 , before switching an access node (= radio network access node AN1, AN2), the uplink user data 33 (coming from a mobile station) transmitted via the termination TE2 ( 21 ) and uplink user data 34 transmitted via the termination 22 a user data stream 35 is selected for forwarding via the termination 23 by a selection function 36 , the stronger signal being able to be selected up to a handover, for example, and the signal 34 (coming from the new access node ( 15 )) being selected after the handover. In the downlink, a packet function 37 copies a copy of the downlink data stream from the termination 23 and forwards it both via the termination TE2 ( 21 ) and via the termination TE3 ( 22 ), so that data packets via the anchor functions (radio network access node AN1 ( 11 ) and AN2 ( 15 )) and BTS arrive at the mobile station 5 .

Um möglichst weitgehend die Reihenfolge der Pakete zu erhal ten werden bei gleichzeitigem Vorhandensein von Paketen aus beiden Ports im uplink immer zuerst die vom alten Port (über TE2 (21)) zuerst übertragen.In order to preserve the order of the packets as much as possible, the presence of packets from both ports in the uplink is always the first to be transmitted from the old port (via TE2 ( 21 )).

Die Steuerung der Handover-Ankerfunktion 18 kann analog eines Media-Gateway oder einer Dreier-Konferenz über eine Media- Gateway-Control-Protokoll verfolgen, wobei im folgenden ein Beispiel gemäß Megaco angegeben ist. Dabei sind Messages bei spielhaft aus UMTS entnommen es können jedoch auch andere Protokolle verwendet werden.The control of the handover anchor function 18 can be tracked analogously to a media gateway or a three-party conference using a media gateway control protocol, an example according to Megaco being given below. Messages are taken from UMTS in a playful way, but other protocols can also be used.

In Fig. 3 bedeutet SRNC Relocation required die Anzeige ei nes Handover-Wunsches und SRNC Relocation complete die Über gabe des Verkehrs von einer Ankerfunktion (Funknetzzugangs knoten) (11) zur nächsten (15). In FIG. 3, SRNC Relocation required means the display of a handover request and SRNC Relocation complete means the transfer of traffic from one anchor function (radio network access node) ( 11 ) to the next ( 15 ).

Nach Anforderung 41 eines Handovers durch die RNC der bishe rigen Ankerfunktion (Funknetzzugangsknoten 11) an die steu ernde MSC (19) gibt die Handover-Ankerfunktion 18 den Befehl 42, den Kanal TE3 (22 in Fig. 2), wie oben beschrieben zuzu schalten für uplink und downlink. Deren Handover- Ankerfunktion gibt darauf die Bestätigung 43 über die Zu schaltung von T. E3 (22) an die Handover-MSC 19. Darauf gibt im Schritt 44 die MSC die Anforderung an die (nach dem Handover von der Mobilstation 5 benutzte) RNC 38 des neuen Funknetzzu gangsknoten AN2 (15), einen Handover durch Übertragung von Daten über den Kanal TE3 (22) zur Mobilstation 5 vorzuberei ten. Im Schritt 45 teilt die RNC 38 der MSC 19 mit, daß sie dies ausführt. Darauf gibt die MSC 19 im Schritt 46 der HOAF 18 den Befehl Senden und Empfangen über den Port TE3 (22) (wie anhand der Fig. 2 erläutert) auszuführen. Im Schritt 47 bestätigt die Handover-Ankerfunktion 18 dies. Hierauf teilt die MSC 19 im Schritt 48 der source-RNC 8 mit, daß der Hando ver-Vorgang weiter bearbeitet wird. Im Schritt 49 teilt die RNC 8 (der Ankerfunktion AN1 (11)) an die target-RNC 38 (der Ankerfunktion AN2 (15)) eine Bestätigung des Handover- Vorgangs mit und die RNC 38 teilt der RNC 8 mit, daß der Han dover-Vorgang vorbereitet ist. Die MSC 19 teilt hierauf im Schritt S1 der HOAF 18 mit, daß sie die Datenströme über die TE2 (21) in Fig. 2) abschalten soll. Die Handover-Funktion 18 bestätigt dies im Schritt 52. Die MSC 19 teilt hierauf im Schritt 53 der RNC 8 mit, daß sie die Funkverbindung zur Mo bilstation 5 aufgeben soll was diese im Schritt 54 bestätigt, worauf eine Aktualisierung der Routingarea erfolgt.After request 41 of a handover by the RNC of the previous anchor function (radio network access node 11 ) to the controlling MSC ( 19 ), the handover anchor function 18 gives the command 42 to switch on the channel TE3 ( 22 in FIG. 2) as described above for uplink and downlink. Their handover anchor function then gives the confirmation 43 about the connection of T. E3 ( 22 ) to the handover MSC 19 . Then in step 44 the MSC gives the request to the RNC 38 (used by the mobile station 5 after the handover) of the new radio network access node AN2 ( 15 ) to prepare a handover by transmitting data via the channel TE3 ( 22 ) to the mobile station 5 In step 45 , the RNC 38 notifies the MSC 19 that it is doing this. Then, in step 46 , the MSC 19 instructs the HOAF 18 to execute the send and receive command via the port TE3 ( 22 ) (as explained with reference to FIG. 2). In step 47 , the handover anchor function 18 confirms this. The MSC 19 then informs the source RNC 8 in step 48 that the handover process is being processed further. In step 49 , the RNC 8 (the anchor function AN1 ( 11 )) notifies the target RNC 38 (the anchor function AN2 ( 15 )) of an acknowledgment of the handover process and the RNC 38 notifies the RNC 8 that the handler - Process is prepared. The MSC 19 then informs the HOAF 18 in step S1 that it should switch off the data streams via the TE2 ( 21 ) in FIG. 2). The handover function 18 confirms this in step 52 . The MSC 19 then tells the RNC 8 in step 53 that it should give up the radio connection to the mobile station 5 , which confirms this in step 54 , whereupon the routing area is updated.

Im Beispiel in Fig. 4 erhält eine Handover-Ankerfunktion 18 vom uplink kommende Datenströme nur in der Termination TE2 (60) von der bisherigen Ankerfunktion (Funknetzzugangsknoten AN1 (11) in Fig. 1). In der Termination TE1 (23)werden uplink-und downlink-Datenströme(beispielsweise zum Gateway GW1 (16) oder GW2 (1)) übermittelt. Im Unterschied zu Fig. 2 werden one way-Datenströme in Terminations TE2, TE3, TE4 verwendet. D. h. daß nur im TE2-Termination 60 ein uplink-Daten strom übertragen wird, während in den Terminations TE3 (61) und TE4 (62) jeweils nur ein downlink-Datenstrom (TE3 (612 AN1 (11) und TE4 (62) zu AN2 (15)) übertragen wird. Wie in Fig. 2 ist eine Duplizierungs-Einrichtung 37 zum Duplizieren von (beispielsweise vom PSTN 4 kommenden) downlink- Datenströmen vorgesehen, welche downlink-Datenströme an beide Termination TE3 (61) und TE4 (62) übermittelt. Ein wesentli cher Unterschied zu Fig. 2 liegt darin, daß uplink-Daten ströme sowohl vor wie auch nach einem Handover über die Ter mination TE2 (60) und über den Funknetzzugangsknoten AN1 (11) übertragen werden. Es erfolgt also nur ein Handover des down link-Datenstromes von TE3 (61 und damit AN1 (11) zu TE4 (60) AN2 (15)). Deshalb ist auch keine Auswahl aus mehreren uplink-Datenströmen erforderlich.In the example in FIG. 4, a handover anchor function 18 receives data streams coming from uplink only in the termination TE2 ( 60 ) from the previous anchor function (radio network access node AN1 ( 11 ) in FIG. 1). Uplink and downlink data streams (for example to gateway GW1 ( 16 ) or GW2 ( 1 )) are transmitted in termination TE1 ( 23 ). In contrast to FIG. 2, one-way data streams are used in terminations TE2, TE3, TE4. That is, that an uplink data stream is only transmitted in the TE2 termination 60 , whereas in the terminations TE3 ( 61 ) and TE4 ( 62 ) only one downlink data stream (TE3 ( 612 AN1 ( 11 ) and TE4 ( 62 ) to AN2 ( 15 is transmitted)). As shown in Fig. 2 is a Duplicate device 37 is provided to duplicate (for example, from the PSTN 4 coming) downlink data streams, transmitted which downlink data streams to both Termination TE3 (61) and TE4 (62). An essential difference from Fig. 2 is that uplink data streams are transmitted both before and after a handover via the termination TE2 ( 60 ) and via the radio network access node AN1 ( 11 ) link data stream from TE3 ( 61 and thus AN1 ( 11 ) to TE4 ( 60 ) AN2 ( 15 )), therefore no selection from several uplink data streams is required.

Fig. 5 zeigt die Signalisierung für einen Handover gemäß Fig. 4. FIG. 5 shows the signaling for a handover according to FIG. 4.

Auch hier kann die Steuerung der Handover-Funktion analog der eines Media-Gateways oder einer Konferenz übe rein Media- Gateway Control-Protokoll erfolgen. Die one-way- Programmierung von Terminations kann mit einem topology re quest erfolgen. Eine Optimierungsmöglichkeit besteht darin, daß für die sendenden Terminations (TE3, TE4, . . .) keine RTP- Ports reserviert werden, da hier die lokale Empfangsfunktion nicht benötigt wird.Here too, the control of the handover function can be analogous to that a media gateway or a conference about purely media Gateway control protocol. The one-way Programming of terminations can be done with a topology right quest done. One way to optimize is that for the sending terminations (TE3, TE4,...) no RTP Ports are reserved because this is the local receive function is not needed.

Claims

1. Method for carrying out a handover of a user data connection ( 21 , 23 ; 30 ) of a telecommunication participant ( 5 ),
the user data connection ( 21 , 23 ; 30 ) an uplink (uplink 33 , 34 ) from the subscriber ( 5 ) to a telecommunications network ( 1 ; 4 ) and a downlink (downlink 63 ; 10 ; 13 ) from the telecommunications network ( 4 ; 1 , 11 ; 15 ) to the subscriber ( 5 ),
the subscriber ( 5 ) before the handover at least with a first radio network access node ( 11 ) of a telecommunications network ( 1 ) via a radio link ( 10 , 62 , 7 ) and after the handover with a second radio network access node ( 15 ) of the telecommunications network ( 1 ) a radio link ( 12 , 13 , 14 ) is connected,
user data is duplicated ( 37 ) in the downlink (downlink 10 , 60 , 63 ) before the handover and sent ( 18 , 61 , 62 , 7 ; 21 , 21 ) via both radio network access nodes ( 11 , 15 ) towards the subscriber ( 15 ) 22 , 7 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that in the uplink ( 62 , 33 , 34 , 60 ) from before the Hando ver sent from the mobile station ( 5 ) of the subscriber, received by at least one of the two radio network access nodes ( 11 , 15 ) , to a handover device ( 18 ) forwarded user data streams ( 33 , 34 ), a user data stream ( 33 ; 34 ) is selected for forwarding to a telephone partner or multimedia function ( 4 ; 16 ; 17 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that in the uplink ( 62 , 7 , 11 , 60 ) before and after a handover a user data connection ( 62 , 60 ) via the same Chen radio network access node ( 11 ; 60 ).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the duplication of the downlink data streams ( 23 , 63 , 41 , 62 ) takes place until a switchover from the previous radio network access node ( 11 ) to the future radio network access node ( 15 ) for one participant.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the handover function ( 18 ) in a gateway ( 17 ) of the mobile communication network ( 1 ) to another telecommunications network ( 4 ) is arranged.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that handover functions ( 18 ) are arranged in several gateways between the mobile radio communication network ( 1 ) and a further telecommunications network ( 4 ).

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that one user data connection or more User data connections as a packet data switching context are realized.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one or more useful data connections gene ( 60 , 61 , 62 , 23 , 21 , 22 ) are realized as a circuit-switching connection.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that duplication of user data in the Ab upward connection is made by a multicast function.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when time-overlapping arrival of user data in the uplink ( 33 , 34 ) of two radio network access nodes, the user data packets arriving from the previously used radio network access node ( 11 ) are forwarded first.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an RTP downlink context is also transferred in a handover from a first radio network access node ( 11 ) to a second radio network access node ( 15 ).

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in a handover from a first radio network access node ( 11 ) to a second radio network access node ( 15 ) an RTP uplink context is also transferred.

13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that even before a handover in a downlink buffer in the second anchor function ( 15 ) a packet of downlink user data is stored and this and the RTP downlink context for synchronization after the handover is used.

14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a radio network access node ( 11 ; 15 ) is in each case a node between a radio access network ( 2 ) of a mobile radio network ( 1 ) and a core ( 3 ) of a mobile radio network ( 1 ).

15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that with the transfer of a downlink connection in the radio access network ( 7 , 14 , 11 , 15 ) of a mobile radio network ( 1 ) also a channel or a transmission context in the core network ( 3 ) of the cellular network ( 1 , 2 ) is switched over.

16. The device, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, for performing a handover of a useful data connection ( 10 , 62 , 21 , 30 , 60 , 61 , 62 , 23 ) transmitting a useful data of a telecommunication subscriber ( 5 ),
wherein the user data connection is an uplink (uplink 62 , 13 , 33 , 60 ) from the subscriber ( 5 ) to a telecommunications network ( 1 ; 4 ) and a downlink (downlink 63 , 61 , 62 , 10 , 13 ) from the telecommunications network ( 1 ) to the subscriber ( 5 ),
wherein before a handover a radio connection ( 7 , 62 , 8 ) of a subscriber ( 5 ) at least to a first transition node ( 11 ) of a mobile telecommunications network ( 1 ) and after the handover a radio connection of the subscriber ( 5 ) to a second radio network access node ( 15 ) a telecommunications network exists,
the device comprising:
a switching device ( 36 ) for switching the user data connection ( 33 ) of the subscriber ( 5 ) from the first radio network access node ( 11 ) to the second radio network access node ( 15 ) for carrying out a handover,
a duplicating device ( 37 ) for duplicating user data, which is designed such that user data for the downlink ( 23 , 21 , 22 , 7 , 13 ) before a handover to both radio access nodes ( 11 , 15 ) for further transmission messages can be sent to a participant ( 5 ),
a control device ( 19 , 20 , 18 ) for controlling the switching of the switching device ( 36 ) and the duplication of the duplicating device ( 37 ).

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the control function ( 18 ) is arranged in an MSC server.

18. The apparatus according to claim 16, characterized in that the handover control device ( 18 ) is arranged in a gateway from the mobile radio network ( 1 ) to another telecommunications network ( 4 ).