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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Mobilkommunikationssystem,
und speziell eine Einrichtung und ein Verfahren zum Umordnen von
TFTs („Traffic
Flow Templates",
Verkehrsflussschablonen) in einem Mobilkommunikationssystem unter
Verwendung von TFTs.
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Das
universale Mobilkommunikationssystem (UMTS) ist ein typisches Mobilkommunikationssystem der
dritten Generation. Das UMTS-System unterstützt nicht nur einen Sprachdienst,
sondern auch einen Paketdatendienst, und unterstützt darüber hinaus Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation
und Kommunikation von Filmen.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild einer allgemeinen UMTS-Netzwerksstruktur. In 1 verarbeitet
eine Mobilstation (MS) 111, die an ein terrestrisches Funkzugriffsnetzwerk
(UTRAN) 113 für
UMTS angeschlossen ist, einen Anruf, und unterstützt sowohl einen Schaltungsdienst
(CS) als auch einen Paketdatendienst (PS). Das UTRAN 113 weist
einen Knoten B (nicht gezeigt) und eine Funknetzwerksteuerung (RNC)
(nicht gezeigt) auf, ist an die Mobilstation 111 über eine
Uu-Schnittstelle angeschlossen, und die RNC ist an einen Dienstleistungsknoten
(SGSN) 115 eines Allgemeinpaketfunkdienstes (GPRS) über die
Schnittstelle einer Schnittstelleneinheit (Iu) angeschlossen. Hierbei
ist der GPRS ein Paketdatendienst, der in dem UMTS-Netzwerk arbeitet.
Das UTRAN 113 stellt eine Protokollübersetzung zum Übertragen
von Funkdaten oder Steuernachrichten zur Verfügung, die von der Mobilstation 111 gesendet
werden, an ein Kernnetzwerk (CN), unter Verwendung eines GPRS-Tunnelprotokolls
(GTP). Hierbei umfasst das Kernnetzwerk den SGSN 115 und
einen Gateway-GPRS-Dienstleistungsknoten (GGSN) 119.
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Der
SGSN 115 ist ein Netzwerkknoten zur Verwaltung von Teilnehmerinformation
und Standortinformation der Mobilstation 111. Der SGSN 115 ist
an das UTRAN 113 über
die Iu-Schnittstelle angeschlossen, und an den GGSN 119 über eine
Gn-Schnittstelle, und tauscht Daten und Steuernachrichten mit dem
UTRAN 113 und dem GGSN 119 aus. Der SGSN 115 ist
weiterhin an ein Standortverzeichnis (HLR) 117 über eine Gr-Schnittstelle
angeschlossen, und verwaltet die Teilnehmerinformation und die Standortinformation
der Mobilstation 111.
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Das
Standortverzeichnis 117 speichert Teilnehmerinformation
und Routinginformation für
eine Paketdomain. Das Standortverzeichnis 117 ist an den
SGSN 115 über
die Gr-Schnittstelle
und an den GGSN 119 über
eine Gc-Schnittstelle angeschlossen. Das Standortverzeichnis 117 kann
sich in einem anderen öffentlichen
Landmobilnetzwerk (PLMN) befinden, und kann einen Roamingdienst
für die
Mobilstation 111 handhaben. Weiterhin ist der GGSN 119,
der sich an einem Ende des GTP in dem UMTS-Netzwerks befindet, über eine
Gi-Schnittstelle an ein externes Netzwerk angeschlossen, beispielsweise
das Internet 121, ein Paketdomainnetzwerk (PDN), oder ein
anderes PLMN.
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Ein
Blockschaltbild eines UMTS-Kernnetzwerks, in welchem TFTs verwendet
werden, wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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2 ist
ein Blockschaltbild, das ein allgemeines UMTS-Kernnetzwerk erläutert, welches
TFTs verwendet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff TFTs
in Bezug auf die Durchführung
von Paketfilterung unter Verwendung von TFTs verwendet wird. TFT
wird in dem UMTS-Kernnetzwerk durchgeführt. Die Verwendung der TFTs
wird nachstehend erläutert.
Ein Kontext eines Paketdatenprotokolls (PDP) wird klassifiziert
in einen primären
PDP-Kontext und einen sekundären
PDP-Kontext. Der sekundäre
PDP-Kontext ist
nur vorhanden, wenn ein PDP-Kontext vorhanden ist, der dieselbe
Information wie der sekundäre
PDP-Kontext enthält, also
der primäre
PDP-Kontext. Da der sekundäre
PDP-Kontext die intakte Information des primären PDP-Kontextes verwendet,
wird daher der sekundäre
PDP-Kontext nach der Erzeugung des primären PDP-Kontextes erzeugt.
Der primäre
PDP-Kontext und der sekundäre
PDP-Kontext sind identisch zueinander, auf Grundlage der tatsächlich verwendeten
Information. Der primäre
und der sekundäre
Kontext unterscheiden sich jedoch voneinander auf Grundlage eines
jeweiligen GTP-Tunnels, der Paketdaten überträgt.
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Insbesondere
wird in dem UMTS-Kernnetzwerk, wenn der sekundäre PDP-Kontext aktiviert ist,
die TFT-Information als ein Filter zur Unterscheidung des primären PDP-Kontextes von dem
sekundären PDP-Kontext
verwendet. Wie in 2 gezeigt, sind in einem UMTS-Kernnetzwerk 200,
oder einem Kernnetzwerk mit Breitbandcodeunterteilungsmehrfachzugriff
(WCDMA) 7 TFTs gespeichert, und es erzeugt insgesamt 8 GTP-Tunnel, was die sekundären PDP-Kontexte
entsprechend den 7 TFTs berücksichtigt.
Paketdaten des Internetprotokolls (IP), die von einem externen Netzwerk
empfangen werden, beispielsweise dem Internet 121, werden
dem GGSN 119 über
die Gi-Schnittstelle zugeführt.
Der GGSN 119 weist 7 TFTs auf, beispielsweise TFT1 bis
TFT7, die in ihm gespeichert sind. Ein Weg, der für die IP-Paketdaten
verwendet wird, die über
die Gi-Schnittstelle empfangen werden, wird mit Hilfe der gespeicherten
7 TFTs unter Verwendung von Paketfilterung bestimmt. Die IP-Paketdaten,
die unter Verwendung der TFTs in dem GGSN 119 gefiltert
werden, werden an den SGSN 115 über den festgelegten Weg übertragen,
also den festgelegten GTP-Tunnel, und der SGSN 115 überträgt die IP-Paketdaten,
die von dem GGSN 119 empfangen werden, über einen RAN 211 über die Iu-Schnittstelle über den
entsprechenden GTP-Tunnel.
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3 zeigt
ein Beispiel für
ein allgemeines TFT-Format. Bevor das TFT-Format von 3 diskutiert wird,
erfolgt eine allgemeine Diskussion dessen, wie eine TFT erzeugt
wird. Eine TFT wird in der Mobilstation 111 erzeugt, und
die erzeugte TFT wird an den GGSN 119 über das UTRAN 113 und
dem SGSN 115 übertragen.
Der GGSN 119 filtert Paketdaten, die über ein externes Netzwerk empfangen
werden, beispielsweise das Internet 121, und verwendet
die TFT dazu, einen primären
GTP-Tunnel von einem sekundären
GTP-Tunnel zu unterscheiden, wodurch nach einem GTP-Tunnel gesucht
wird, über
welchen die Paketdaten tatsächlich übertragen
werden. Der primäre
GTP-Tunnel, der
den primären
PDP-Kontext verwendet, und der sekundäre GTP-Tunnel, der den sekundären PDP-Kontext
verwendet, sind identisch zueinander für eine PDP-Adresse. In jenem
Fall, in welchem eine TFT vorhanden ist, ist es daher unmöglich, einen
GTP-Tunnel zur Übertragung der
Paketdaten zu bestimmen. Es ist beispielsweise unmöglich zu
bestimmen, ob die Paketdaten über
den primären
GTP-Tunnel oder den sekundären
GTP-Tunnel übertragen
werden sollen.
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Weiterhin
kann die TFT beispielsweise insgesamt 8 Paketfilter aufweisen, die
durch eindeutige Paketfilteridentifikatoren (IDs) identifiziert
werden. Jedes Paketfilter weist einen eindeutigen Bewertungsprioritätsindex
für alle
TFTs auf, die den PDP-Kontexten zugeordnet sind, die sich dieselbe
PDP-Adresse teilen. Der Bewertungsprioritätsindex weist einen bestimmten
Wert zwischen 255 und 0 auf. Die Mobilstation 111 verwaltet einen
Paketfilter-ID und einen Bewertungsprioritätsindex eines Paketfilters,
und erzeugt die Inhalte des Paketfilters. Darüber hinaus ist die TFT dem
PDP-Kontext auf Grundlage von Eins zu Eins in einer sekundären PDP-Kontextaktivierungsprozedur
zugeordnet. Daher kann die TFT zusätzlich zu dem PDP-Kontext,
der in der PDP-Kontextaktivierungsprozedur erzeugt wird, über eine
PDP-Kontextmodifikationsprozedur erzeugt werden, die von der Mobilstation 111 initiiert
wird, oder kann durch eine PDP-Kontextmodifizierungsprozedur modifiziert
werden, die von der Mobilstation 111 eingeleitet wird.
Ein PDP-Kontext kann nicht zwei oder mehr TFTs haben.
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Wie
nunmehr aus 3 hervorgeht, weist die TFT
ein TFT-Typenfeld auf, ein TFT-Typenlängenfeld, das als "Länge des TFT-Typs" bezeichnet ist,
eine TFT-Operationscode, der als "TFT-Operationscode" bezeichnet ist, eine Paketfilternummer,
die als "Anzahl
an Paketfiltern" dargestellt
ist, und ein Paketfilterlistenfeld, das als "Paketfilterliste" bezeichnet ist. Das TFT-Typenfeld,
ein Feld, das den Typ der verwendeten TFT anzeigt, wird vorzugsweise
dazu verwendet, einen Wert von 137 in dem UMTS-Kernnetzwerk 200 einzustellen. Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung kann das TFT-Typenfeld auf unterschiedliche Werte
entsprechend dem Netzwerk eingestellt werden. Das TFT-Typlängenfeld,
ein Feld, das die Länge
des TFT-Typs anzeigt, der verwendet wird, weist eine vorbestimmte
Länge auf,
beispielsweise eine Feldgröße von 2
Byte, und gibt die Größe des verbleibenden
Feldes mit Ausnahme des TFT-Typenfeldes und des TFT-Typenlängenfeldes
an. Das TFT-Operationscodefeld, ein Feld, das einen Operationscode
für die
verwendete TFT repräsentiert,
untersucht einen Wert, der durch das TFT-Operationscodefeld repräsentiert
wird, und legt ein Verfahren fest, mit welchem die von der Mobilstation 111 empfangene
TFT verarbeitet werden soll. Codes, die in dem TFT-Operationscodefeld
verwendet werden sollen, sind in Tabelle 1 angegeben.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt, repräsentiert
ein TFT-Operationscode "000" einen leeren Wert,
repräsentiert ein
TFT-Operationscode "001" eine Operation der
Erzeugung einer neuen TFT, repräsentiert
ein TFT-Operationscode "010" eine Operation des
Löschens
einer gespeicherten TFT, repräsentiert
ein TFT-Operationscode "011" eine Operation des
Addierens eines Paketfilters zu einer gespeicherten TFT, repräsentiert
ein TFT-Operationscode "100" eine Operation des
Ersetzens eines Paketfilters einer gespeicherten TFT, repräsentiert
ein TFT-Operationscodefeld "101" eine Operation des
Löschens
eines Paketfilters einer gespeicherten TFT, und repräsentieren
TFT-Operationscodes "110" und "111" reservierte Felder.
Der GGSN 119 liest das TFT-Operationscodefeld und führt eine
entsprechende Operation durch.
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Das
Paketfilteranzahlfeld, ein Feld, das die Anzahl an Paketfiltern
repräsentiert,
die in der verwendeten TFT eingestellt sind, repräsentiert
die Anzahl an Paketfiltern, die in einer Paketfilterliste der TFT
vorhanden sind. Wenn beispielsweise das TFT-Operationcodefeld einen
Wert "101" aufweist, also wenn
eine gespeicherte TFT gelöscht
wird, wird der Wert des Paketfilteranzahlfeldes auf 0 gesetzt. Daher
wird, wenn die gespeicherte TFT gelöscht wird, ein Wert des anderen
Paketfilteranzahlfeldes auf einen Wert gesetzt, der größer als
0 ist, und kleiner oder gleich 8 ist (0 < Anzahl an Paketfiltern ≤ 8). Ein Wert
des Paketfilteranzahlfeldes wird auf einen größeren Wert als 0 und auf kleiner
oder gleich 8 eingestellt, da die Maximalanzahl an Paketfiltern,
die in dem UMTS-Kernnetzwerk 200 verwendet werden, auf
8 eingestellt ist. Die TFT-Information kann als Minimum ein Paketfilter
und als Maximum bis zu 8 Paketfilter aufweisen. Das Paketfilter
ist auf ein Paketfilter mit einem einzigen Feld mit einem einzigen
Inhalt und auf ein Paketfilter mit mehreren Feldern mit mehreren
Inhalten aufgeteilt. Das Paketfilter mit einem einzelnen Feld besteht
aus einem einzigen Inhalt, gefiltert durch ein Paketfilter, beispielsweise
einem einzigen Inhalt wie etwa einer Quellenadresse. Das Paketfilter
mit mehreren Feldern besteht aus mehreren Inhalten, gefiltert durch
ein Paketfilter, beispielsweise mehreren Inhalten wie einer Quellenadresse,
einem Protokoll und einer Zieladresse. Das Paketfilterlistenfeld
ist ein Feld, das die Inhalte für
Information repräsentiert,
die von den Paketfiltern verwendet werden, die in der TFT eingestellt
sind.
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Wenn
die TFT mit dem Format von 3 in der
GGSN 119 gespeichert wird, und IP-Paketdaten von dem Internet 121 empfangen
werden, werden die empfangenen IP-Paketdaten über Paketfilter gefiltert,
die in der gespeicherten TFT gespeichert sind. Die gefilterten IP-Paketdaten
verwenden einen PDP-Kontext, in welchem eine entsprechende TFT gespeichert
ist. In jenem Fall, in welchem drei Paketfilter vorhanden sind,
die als erstes bis drittes Paketfilter unter mehreren Paketfiltern
in der TFT bezeichnet sind, wird dann, wenn die empfangenen IP-Paketdaten
nicht dem ersten Paketfilter unter den drei Paketfiltern genügen, dann
ein zweites Paketfilter eingesetzt, welches das nächste, in
der TFT gespeicherte Paketfilter ist. Auf diese Weise verwenden,
wenn sämtliche
Paketfilter nicht erfüllt
werden, die empfangenen IP-Paketdaten einen anderen GTP-Tunnel, und versuchen
eine Paketfilterung unter Verwendung der nächsten TFT anstelle der TFT,
welche die Paketfilterung beendet hat.
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Eine
GTP-Tunnelerzeugungsprozedur auf Grundlage einer primären PDP-Kontextaktivierung
wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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4 ist
ein Signalflussdiagramm, welches ein Beispiel einer GTP-Tunnelerzeugungsoperation
auf Grundlage einer primären
PDP-Kontextaktivierung erläutert.
Um Paketdaten in einer UMTS-Paketdomain zu übertragen ist es erforderlich,
zuerst einen GTP-Tunnel zur Übertragung
der Paketdaten zu erzeugen. Ein Weg, durch welchen der GTP-Tunnel
erzeugt wird, ist unterteilt auf einen durch MS eingeleiteten Aktivierungsweg,
in welchem eine GTP-Tunnelerzeugungsanforderung von der Mobilstation 111 an
das UMTS-Kernnetzwerk übertragen
wird, und einen vom Netzwerk angeforderten Aktivierungsweg, in welchem
eine GTP-Tunnelerzeugungsanforderung von einem externen Netzwerk
an das UMTS-Kernnetzwerk übertragen
wird.
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In 4 erzeugt
nach Feststellung der Erzeugung von Paketdaten die Mobilstation
(MS) 111 einen GTP-Tunnel, um die Paketdaten zu übertragen.
Im einzelnen sendet die Mobilstation 111 eine Nachricht, PDP-Kontextanforderung
zu aktivieren, an den SGSN 115 im Schritt 411.
Parameter, die in der Nachricht zum Aktivieren der PDP-Kontextanforderung
enthalten sind, umfassen einen Netzwerkschicht-Dienstzugriffspunktidentifikator (NSAPI),
TI, PDP-Typ, PDP-Adresse, Zugriffspunktnetzwerk, und Qualität des Dienstes
(QoS).
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Der
NSAPI, in der Mobilstation 111 erzeugte Information, kann
insgesamt 11 Werte im Bereich von #5 bis #15 verwenden. Der NSAPI-Wert
ist der PDP-Adresse und einem PDP-Kontext-ID auf Grundlage von Eins zu
Eins zugeordnet. Die PDP-Adresse repräsentiert eine IP-Adresse der
Mobilstation 111, die in der UMTS-Paketdomain verwendet
wird, und stellt Information dar, welche die PDP-Kontextinformation
bildet. Der PDP-Kontext speichert verschiedene Informationen in
Bezug auf den GTP-Tunnel. Der PDP-Kontext wird von dem PDP-Kontext-ID
verwaltet. TI wird in der Mobilstation 111 verwendet, in
UTRAN 113 und in SGSN 115, und ist eindeutig GTP-Tunnels
zugeordnet, um die GTP-Tunnels zu identifizieren. Obwohl TI und
NSAPI in Bezug auf ihr Konzept einander ähnlich sind, unterscheiden
sie sich in der Hinsicht voneinander, dass TI in der Mobilstation 111,
bei UTRAN 113 und bei SGSN 115 verwendet wird,
und der NSAPI in der Mobilstation 111, in SGSN 115 und
in GGSN 119 verwendet wird. Der PDP-Typ repräsentiert
einen Typ eines GTP-Tunnels, der über die Nachricht zum Aktivieren
der PDP-Kontextanforderung erzeugt wird. Der Typ des GTP-Tunnels
umfasst Internetprotokoll (IP), Punkt-zu-Punkt-Protokoll (PPP),
und Mobil-IP. Das Zugriffspunktnetzwerk repräsentiert einen Zugriffspunkt
eines Dienstnetzwerks, auf welchen die Mobilstation 111 momentan
zugreifen möchte,
welche die Erzeugung des GTP-Tunnels anfordert. QoS repräsentiert
die Qualität
der Paketdaten, die durch den momentan erzeugten GTP-Tunnel übertragen
werden. Paketdaten, die einen GTP-Tunnel mit hoher QoS verwenden,
werden daher früher
verarbeitet als jene Paketdaten, die einen GTP-Tunnel mit niedriger
QoS verwenden.
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In 4 überträgt nach
Empfang der Nachricht zum Aktivieren einer PDP-Kontextanforderung
der SGSN 115 eine Funkzugriffsträgereinstellnachricht an das
UTRAN 113, wodurch ein Funkzugriffsträger zu dem UTRAN 113 im
Schritt 413 eingerichtet wird. Das UTRAN 113 überträgt dann
eine Funkzugriffsträgereinstellnachricht
an die Mobilstation 111, um einen Funkzugriffsträger zur
Mobilstation 111 einzurichten, im Schritt 413.
Der Funkzugriffsträger
wird zwischen dem SGSN 115 und dem UTRAN 113 sowie
zwischen dem UTRAN 113 und der Mobilstation 111 eingerichtet.
Wenn eine Verfolgungsfunktion in dem UTRAN 113 aktiviert
ist, überträgt der SGSN 115 die
Verfolgungsaufrufnachricht an das UTRAN 113 zusammen mit
Verfolgungsinformation, die von einem Standortverzeichnis (nicht
gezeigt) akquiriert wird, oder von einem Betriebs- und Wartungszentrum
(OMC), im Schritt 415. Die Verfolgungsfunktion wird zur
Verfolgung eines Flusses von Daten verwendet.
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Wenn
ein Funkzugriffsträger
zum UTRAN 113 eingestellt ist, sendet der SGSN 115 eine
Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung an den GGSN 119 im
Schritt 417. Eine Tunnelendpunkt-ID (TEID) wird zwischen
dem SGSN 115 und dem GGSN 119 eingestellt. Die
Tunnelendpunkt-ID wird eingestellt, um Paketdaten zwischen Netzwerkknoten
unter Verwendung des GTP-Tunnels zu übertragen. Daher speichert
der SGSN 115 eine Tunnelendpunkt-ID des GGSN 119,
und der GGSN 119 speichert eine Tunnelendpunkt-ID des SGSN 115.
Die Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung enthält daher
eine Tunnelendpunkt-ID, die verwendet werden sollte, wenn der GGSN 119 Paketdaten
an den SGSN 115 überträgt.
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Nach
Empfang der Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung überträgt der GGSN 119 eine
Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextantwort an den SGSN 115 im
Schritt 419, wenn die PDP-Kontexterzeugung fertig ist,
in Reaktion auf die Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung.
Die Erzeugung eines GTP-Tunnels zwischen dem SGSN 115 und
dem GGSN 119 ist beendet, was eine Paketdatenübertragung
ermöglicht.
Nach Empfang der Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextantwort überträgt der SGSN 115 eine
Nachricht zum Aktivieren einer PDP-Kontextakzeptanz an die Mobilstation 111 im
Schritt 421. Wenn die Mobilstation 111 die Nachricht
zur Erzeugung einer PDP-Kontextakzeptanz empfängt, wird ein Funkkanal zwischen
der Mobilstation 111 und dem UTRAN 113 erzeugt.
Dies führt
dazu, dass die Erzeugung eines GTP-Tunnels zwischen dem UTRAN 113,
dem SGSN 115 und dem GGSN 119 beendet ist. Daher
kann die Mobilstation 111 alle Paketdaten senden und empfangen,
die über
ihre PDP-Adresse übertragen
werden. Ein GTP-Tunnel, der in der PDP-Kontextprozedur erzeugt wird,
ist einem PDP-Kontext auf Grundlage von Eins-zu-Eins zugeordnet.
Wenn sich der GTP-Tunnel ändert, ändert sich
auch der PDP-Kontext. Daher wird unterschiedliche Tunnelinformation
zur Verfügung
gestellt.
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Eine
allgemeine GTP-Tunnelerzeugungsprozedur auf Grundlage einer PDP-Kontextaktivierung,
also eine primäre
PDP-Kontextaktivierungsprozedur, wurde unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Eine GTP-Tunnelerzeugungsprozedur auf Grundlage der sekundären PDP-Kontextaktivierung
wird nunmehr unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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2 ist
ein Signalflussdiagramm, das ein Beispiel, einer herkömmlichen
GTP-Tunnelserzeugungsprozedur auf Grundlage der sekundären PDP-Kontextaktivierung
erläutert.
Die sekundäre
PDP-Kontextaktivierungsprozedur ist definiert als eine Prozedur
zur neuen Erzeugung eines GTP-Tunnels durch Wiederverwendung der
intakten GTP-Tunnelinformation des vorher aktivierten primären PDP-Kontextes.
Daher wird der GTP-Tunnel, der entsprechend der sekundären PDP-Kontextaktivierungsprozedur
erzeugt wird, wie voranstehend erwähnt als sekundärer GTP-Tunnel
bezeichnet. Der sekundäre
GTP-Tunnel verwendet die intakte, primäre PDP-Kontextinformation.
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In 5 überträgt die Mobilstation 111 eine
Nachricht zum Aktivieren einer sekundären PDP-Kontextanforderung
an den SGSN 115, um einen sekundären GTP-Tunnel zu erzeugen,
im Schritt 511. Parameter, die in der Nachricht zum Aktivieren
einer sekundären
PDP-Kontextanforderung enthalten sind, umfassen NSAPI, Anschluss
von TI, PDP-Typ, PDP-Adresse, Zugriffspunktnetzwerk und QoS. Anders
als die Nachricht zum Aktivieren einer PDP-Kontextanforderung enthält die Nachricht
zum Aktivieren einer sekundären
PDP-Kontextanforderung eine verbundene TI, und stellt die intakte
Information in Bezug auf den vorher aktivierten, primären PDP-Kontext
zur Verfügung,
also die intakte, primäre
GTP-Tunnelinformation. Wie im Zusammenhang mit 4 beschrieben,
wird deswegen, da TI zum Identifizieren eines GTP-Tunnels unter
der Mobilstation 111, dem UTRAN 113 und dem SGSN 115 verwendet
wird, der verbundene TI dazu verwendet, dieselbe Information wie
der primäre
GTP-Tunnel zur Verfügung
zu stellen.
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Nach
Empfang der Nachricht zum Aktivieren der sekundären PDP-Kontextanforderung, überträgt der SGSN 115 eine
Funkzugriffsträgereinstellnachricht
an das UTRAN 113, um einen Funkzugriffsträger zu dem UTRAN 113 einzustellen,
im Schritt 513. Der UTRAN 113 überträgt dann eine Funkzugriffsträgereinstellnachricht
an die Mobilstation 111, um einen Funkzugriffsträger zu der
Mobilstation 111 einzustellen, im Schritt 515. Ein
Funkzugriffsträger
wird zwischen dem SGSN 115 und dem UTRAN 113 sowie
zwischen dem UTRAN 113 und der Mobilstation 111 eingestellt.
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Wenn
ein Funkzugriffsträger
zu dem UTRAN 113 eingestellt ist, überträgt der SGSN 115 eine
Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung zu dem GGSN 119 im
Schritt 517. Der SGSN 115 überträgt einen primären NSAPI,
um anzuzeigen, dass der zu erzeugende GTP-Tunnel ein sekundärer GTP-Tunnel
ist. Der primäre
NSAPI-Wert ist Information in Bezug auf den vorher aktivierten,
primären
PDP-Kontext auf Grundlage von Eins-zu-Eins zugeordnet. Es ist möglich, die
primäre
PDP-Kontextinformation durch Rückgriff
auf den primären
NSAPI-Wert zu benutzen. Weiterhin überträgt der SGSN 115 die
Nachricht zum Erzeugen einer PDP-Kontextanforderung unter Verwendung
von TFT-Information,
um den primären
GTP-Tunnel von dem sekundären
GTP-Tunnel zu unterscheiden. Ist daher TFT nicht in dem primären GTP-Tunnel
gespeichert, wird TFT nur in den sekundären GTP-Tunneln gespeichert.
Wie im Zusammenhang mit der Erzeugung eines primären GTP-Tunnels beschrieben,
wird ein Tunnelendpunkt-ID neu zwischen dem SGSN 115 und
dem GGSN 119 eingestellt, und wird der Tunnelendpunkt-ID eingestellt, um
Paketdaten zwischen Netzwerkknoten unter Verwendung des GTP-Tunnels
zu übertragen.
Der SGSN 115 speichert daher eine Tunnelendpunkt-ID des GGSN 119,
und der GGSN 119 speichert eine Tunnelendpunkt-ID des SGSN 115.
Die Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung enthält daher
eine Tunnelendpunkt-ID, der verwendet werden sollte, wenn der GGSN 119 Paketdaten
an den SGSN 115 überträgt.
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Nach
Empfang der Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung überträgt der GGSN 119 eine
Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextantwort an den SGSN 115 im
Schritt 519, wenn die PDP-Kontexterzeugung fertig ist,
in Reaktion auf die Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung.
Die Erzeugung eines sekundären
GTP-Tunnels zwischen dem SGSN 115 und dem GGSN 119 ist
fertiggestellt, was eine Paketdatenübertragung ermöglicht.
Nach Empfang der Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextantwort überträgt der SGSN 115 eine
Nachricht zum Aktivieren einer PDP-Kontextakzeptanz an die Mobilstation 111 (Schritt 521).
Wenn die Mobilstation 111 die Nachricht zum Aktivieren
einer PDP-Kontextakzeptanz empfängt,
wird ein Funkkanal zwischen der Mobilstation 111 und dem
UTRAN 113 erzeugt. Dies führt dazu, dass die Erzeugung
eines sekundären
GTP-Tunnels zwischen dem UTRAN 113, dem SGSN 115 und
dem GGSN 119 fertiggestellt ist. Daher kann die Mobilstation 111 alle
Paketdaten, die über
ihre PDP-Adresse übertragen werden,
senden und empfangen. Ein sekundärer
GTP-Tunnel, der in der PDP-Kontextprozedur erzeugt wird, ist ebenfalls
einem PDP-Kontext auf Grundlage von Eins-zu-Eins zugeordnet.
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6 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel für ein TFT-Informationsformat
zur Erzeugung einer neuen TFT erläutert. Wenn ein TFT-Operationscode
einer in 3 gezeigten TFT auf "001" eingestellt wird,
wird eine neue TFT erzeugt. Ein Feld "0",
wie in 6 gezeigt, ist ein freies Bit, und stellt ein
nicht-zugeordnetes Feld dar, dessen Benutzung noch nicht festgelegt
ist, und üblicherweise
auf "0" eingestellt ist.
In 6 ist ein Paketfilterlistenfeld unterteilt. Gemäß 6 wird
ein Paketfilteridentifikator (ID) dazu verwendet, ein entsprechendes
Paketfilter unter mehreren Paketfiltern zu identifizieren, die in
der TFT eingestellt sind. Wie voranstehend geschildert ist, da angenommen
wird, dass die maximale Anzahl an Paketfiltern, die in der TFT eingestellt werden
kann, beispielsweise 8 ist, die maximale Anzahl an Paketfilter-IDs
ebenfalls auf 8 eingestellt. In 6 wird die
Paketfilter-ID durch die nullten bis zweiten Bits ausgedrückt, und
sind die verbliebenen vierten bis siebten Bits als freie Bits eingestellt.
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Die
Paketfilterbewertungspriorität
repräsentiert
eine Reihenfolge, die bei allen Paketfiltern eingesetzt wird, die
in der TFT eingestellt sind. Die Paketfilterbewertungspriorität repräsentiert
daher eine Reihenfolge, in welcher die Paketfilter bei Paketdaten
eingesetzt werden sollen, die von einem externen Netzwerk empfangen werden.
Da der Paketfilterbewertungsprioritätswert klein ist, wird die
Reihenfolge kleiner, die bei den Paketdaten eingesetzt wird, die
von dem externen Netzwerk empfangen werden. Wenn Paketdaten von
dem externen Netzwerk empfangen werden, werden die TFT-Paketfilter,
die in dem GGSN 119 gespeichert sind, bei den empfangenen
Paketdaten eingesetzt, beginnend mit einem Paketfilter mit dem kleinsten
Paketfilterbewertungsprioritätswert.
Falls ein Header empfangener Paketdaten nicht passt, legt ein Paketfilter
mit dem kleinsten Paketfilterbewertungsprioritätswert die empfangenen Paketdaten
an ein Paketfilter mit einem zweitkleinsten Paketfilterbewertungsprioritätswert an.
Weiterhin repräsentiert
ein Paketfilterinhaltslängenfeld
(Länge
des Paketfilterinhalts) eine Länge
der entsprechenden Paketfilterinhalte.
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Schließlich enthält ein Paketfilterinhaltsfeld
einen Paketfilterkomponententyp-ID, und weist eine variable Länge auf.
Eine Länge
des Paketfilterinhalts ist deswegen variabel, da die Paketfilter
unterschiedliche Längen
aufweisen, und die Anzahl an Paketfiltern, die in der TFT eingestellt
sind, entsprechend den Umständen
variabel ist. Der Paketfilterkomponententyp-ID kann, sobald er verwendet
wird, nicht für
irgendein Paketfilter verwendet werden. Es ist nicht möglich, ein
Paketfilter unter Verwendung eines IPv4-Quellenadressentyps zusammen
mit einem IPv6-Quellenadresstyp in derselben TFT auszubilden. Weiterhin
ist es nicht möglich,
das Paketfilter unter Verwendung eines einzelnen Zielporttyps zusammen
mit einem Zielportbereichstyp auszubilden. Weiterhin ist es nicht
möglich,
das Paketfilter unter Verwendung eines einzelnen Quellenporttyps zusammen
mit einem Quellenportbereichstyp auszubilden. Die Paketfilterkomponententypen
und ihre zugehörigen
Paketfilterkomponententyp-IDs sind in Tabelle 2 angegeben.
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Wie
in Tabelle 2 gezeigt, können
mehrere Paketfilterkomponenten in einem Paketfilter vorgesehen sein.
So kann beispielsweise ein Endgerät (TE) TCP/IPv4-Paketdaten
klassifizieren, die an einen TCP-Port 5003 bei 172.168.8.0/24 übertragen
werden, und kann ein Paketfilter so ausgebildet werden, wie dies
nachstehend angegeben ist.
Paketfilteridentifikator = 1;
IPv4-Quellenadresse
= 172.168.8.0;
Protokollnummer für TCP = 6;
Zielport =
5003;
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Die
Klassifizierung von Paketdaten auf diese Art und Weise unter Verwendung
mehrerer Parameter wird als Mehrfachfeldklassifizierung bezeichnet,
und die Paketfilterkomponententypen werden nachstehend beschrieben.
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Zuerst
wird ein IPv4-Quellenadressentyp beschrieben. Paketfilterinhalte,
die in dem IPv4-Quellenadressentyp eingestellt sind, umfassen ein
IPv4-Adressenfeld mit einer Größe von 4
Oktetten, und ein IPv4-Adressenmaskierungsfeld, das eine Größe von 4
Oktetten aufweist. Das IPv4-Adressenfeld wird früher als die IPv4-Adressenmaske übertragen.
Das IPv4-Adressenfeld kann nicht in der TFT eingestellt werden,
die als die Nachricht zum Aktivieren einer sekundären PDP-Kontextanforderung übertragen
wird, die zum Zugriff auf einen Dienstknoten eines Zugriffspunktnetzwerks
(APN) verwendet wird.
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Daher
empfängt
die Mobilstation 111 eine aktuelle IP-Adresse über einen
Server für
einen Domainnamendienst (DNS) für
ein Dienstnetzwerk, auf das die Mobilstation 111 zuerst
zugreift, während
am Anfang ein sekundärer
PDP-Kontext aktiviert wird. In diesem Fall ist es unmöglich, da
die Mobilstation 111 bereits darauf gewartet hat, die Nachricht
zum Aktivieren einer sekundären
PDP-Kontextanforderung zu übertragen,
Paketfilterinhalte der eingestellten TFT abzuändern. Nach dem ursprünglichen
Zugriff, da die Mobilstation 111 eine IP-Adresse eines
entsprechenden Dienstes empfängt,
die von dem DNS-Server empfangen wird, ist es möglich, den IPv4-Quellenadressentyp
als Inhalt des eingestellten TFT-Paketfilters zu verwenden. Wenn
die Mobilstation 111 die Nachricht zum Aktivieren einer
sekundären
PDP-Kontextanforderung überträgt, um mit
einer anderen Mobilstation zu kommunizieren, anstatt ursprünglich auf
ein neues Dienstnetzwerk zuzugreifen, ist es nicht möglich, den
IPv4-Quellenadressentyp für
die TFT als Paketfilterinhalt zu verwenden.
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Ein
IPv6-Quellenadressentyp wird nunmehr beschrieben. Der IPv6-Quellenadressentyp
umfasst ein IPv6-Adressenfeld aus 16 Oktetten und ein IPv6-Adressenmaskierungsfeld
aus 16 Oktetten. Das IPv6-Adressenfeld wird früher übertragen als das IPv6-Adressenmaskierungsfeld.
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Ein
Typ eines Protokoll-ID- bzw. nächsten
Headers wird nunmehr beschrieben. Der Typ des Protokoll-ID- bzw.
des nächsten
Headers weist eine Protokoll-ID mit einem Oktett auf, beispielsweise
IPv4, oder einen nächsten
Headertyp, beispielsweise IPv6. Ein einzelner Zielporttyp weist
eine Zielportnummer von 2 Oktetten auf. Der einzelne Zielporttyp
kann entweder ein UDP-Portwert oder ein TCP-Portwert sein, entsprechend
einem Protokollfeldwert eines IP-Headers. Ein Zielportbereichstyp
umfasst einen Minimalwert einer Zielportnummer von 2 Oktetten und
einen Maximalwert der Zielport nummer aus 2 Oktetten. Der Zielportbereichstyp
kann ein Bereich entweder eines UDP-Ports oder eines TCP-Ports ein, entsprechend
einem Protokollfeldwert eines IP-Headers.
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Ein
Einzelquellenporttyp umfasst eine Quellenportnummer von 2 Oktetten,
und kann entweder ein UDP-Portwert oder ein TCP-Portwert sein, entsprechend
einem Protokollfeldwert eines IP-Headers. Ein Quellenportbereichstyp
umfasst einen Minimalwert einer Quellenportnummer von 2 Oktetten
und einen Maximalwert der Quellenportnummer mit 2 Oktetten, und
kann von entweder einem UDP-Port oder einem TCP-Port reichen, entsprechend
einem Protokollfeldwert eines IP-Headers. Ein Sicherheitsparameterindextyp
umfasst einen IP-Sicherheitsparameterindex (SPI) mit 4 Oktetten.
Ein Diensttyp/Gesprächsklassentyp
umfasst einen Diensttyp (IPv4)/Gesprächsklasse (IPv6) mit 1 Oktett,
und einen Dienstmaskentyp (IPv4)/Gesprächsklassenmaske (IPv6) von
1 Oktett. Ein Flussetiketttyp umfasst ein IPv6-Flussetikett mit
3 Oktetten, und vierte bis siebte Bits eines ersten Oktetts bilden
ein leeres Feld, und ein IPv6-Flussetikett ist in den verbleibenden
20 Bits enthalten.
-
Bislang
wurde eine Prozedur zur Erzeugung einer neuen TFT für einen
TFT-Operationscode "001" unter Bezugnahme
auf 6 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 7 wird
eine Beschreibung zum Löschen einer
gespeicherten TFT für
einen TFT-Operationscode "010" bereitgestellt,
zum Addieren eines Paketfilters zu einer gespeicherten TFT für einen
TFT-Operationscode "011 ", und zum Ersetzen
eines Paketfilters einer gespeicherten TFT für einen TFT-Operationscode "100".
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7 ist
ein Diagramm, das ein TFT-Informationsformat zum Löschen einer
gespeicherten TFT erläutert,
zum Addieren eines Paketfilters zu der gespeicherten TFT, oder zum
Ersetzen eines Paketfilters der gespeicherten TFT.
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Im
Fall der Löschung
einer TFT wird ein TFT-Operationscode überprüft, unabhängig von einem Paketfilterlistenfeld.
Danach, wenn der TFT-Operationscodewert ein vorgeschriebener Wert
ist, der eine TFT-Löschung
repräsentiert,
also "010", dann wird dieselbe
TFT wie der TFT-Typ, der unter den TFTs gelöscht werden soll, in dem GGSN 119 gespeichert
sind, von dem GGSN 119 gelöscht. Im Falle des Hinzufügens eines
Paketfilters zu der gespeicherten TFT wird dieselbe Information
verwendet, die einen TFT löscht,
und werden Inhalte einer entsprechenden Paketfilterliste der gespeicherten
TFT hinzugefügt.
Im Falle des Ersetzens eines Paketfilters der gespeicherten TFT
wird dieselbe Information wie beim Löschen einer TFT und im Falle
des Hinzufügens
eines Paketfilters zu der gespeicherten TFT verwendet, und der Inhalt
eines entsprechenden Paketfilters wird gelöscht und dann ersetzt.
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Bislang
wurden unter Bezugnahme auf 7 eine Prozedur
zum Löschen
einer gespeicherten TFT für
einen TFT-Operationscode "010", eine Prozedur zum
Hinzufügen
eines Paketfilters zu einer gespeicherten TFT für einen TFT-Operationscode "011", und eine Prozedur
zum Ersetzen eines Paketfilters einer gespeicherten TFT für einen
TFT-Operationscode "100" beschrieben. Eine
Prozedur zum Löschen
eines Paketfilters einer gespeicherten TFT für einen TFT-Operationscode "101" wird nunmehr unter
Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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8 ist
ein Diagramm, das ein TFT-Informationsformat zum Löschen eines
Paketfilters einer gespeicherten TFT erläutert. Wie in 8 gezeigt
wird, wenn ein Paketfilter von einer gespeicherten TFT gelöscht wird,
nur ein Paketfilter-ID berücksichtigt,
unabhängig
von einer Paketfilterliste. Der GGSN 119 löscht, unter Paketfiltern
der gespeicherten TFT, ein Paketfilter entsprechend einem Paketfilter-ID
der TFT-Information,
die von der Mobilstation 111 geliefert wird. 8 zeigt
einen Fall des Löschens,
aus einer gespeicherten TFT, von N Paketfiltern unter einem ersten
bis einem N-ten Paketfilter.
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9 ist
ein Blockschaltbild zur Erläuterung
einer TFT-Paketfilterprozedur in einem allgemeinen UMTS-Kernnetzwerk.
Zur Erleichterung der Erläuterung
wird 9 auf Grundlage der Annahme beschrieben, dass
jede TFT ein einziges Paketfilter aufweist. In dem GGSN 119 des
UMTS-Kernnetzwerks 200 sind insgesamt 4 TFTs gespeichert.
Jede der 4 TFTs weist ein Paketfilter auf. Dass in dem GGSN 119 die
4 TFTs gespeichert sind bedeutet, dass der GGSN 119 einen
primären
GTP-Tunnel für
den SGSN 115 sowie 5 GTP-Tunnel aufweist, also einen primären PDP-Kontext,
und 4 sekundäre
GTP-Tunnel für
sekundäre
PDP-Kontexte, wobei sich die 5 GTP-Tunnel denselben PDP-Kontext
teilen. Die 5 GTP-Tunnel werden nur durch die TFT identifiziert.
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Wenn
bei Paketdaten, die von einem externen Netzwerk empfangen werden,
beispielsweise dem Internet 121, keine Paketfilterung über die
4 TFTs stattfindet, werden die Paketdaten an den SGSN 115 nur über einen
primären
PDP-Kontext oder einen primären
GTP-Tunnel übertragen.
Wenn beispielsweise angenommen wird, dass die von dem Internet 121 empfangenen
Paketdaten einen Diensttyp (TOS) von 0 × 30 aufweisen, ein Protokoll
von TCP, eine Quellenadresse von 1.1.1.1, eine Zieladresse von 2.2.2.2,
einen Quellenport von 200, und einen Zielport von 50, dann erfolgt
bei den empfangenen Paketdaten keine Paketfilterung bis herauf zu
TFT1 und TFT2, da sie nicht mit Paketfilterinhalten übereinstimmen,
und tritt eine Paketfilterung bei TFT3 auf, da sie mit dem Paketfilterinhalten
von TFT3 übereinstimmen.
Die empfangenen Paketdaten werden an den SGSN 115 über einen
GTP-Tunnel übertragen,
entsprechend der übereinstimmenden
TFT3. Die von dem Internet 121 empfangenen Paketdaten erfahren
keine Paketfilterung bei TFT1 und TFT2, da eine Quellenadresse,
der TFT1-Paketfilterinhalt,
gleich 3.3.3.3 ist, und dies nicht mit einer Quellenadresse "1.1.1.1" der empfangenen
Paketdaten übereinstimmt,
und da ein Protokoll, der TFT2-Paketfilterinhalt,
gleich ICMP ist, was nicht mit einem TCP der empfangenen Paketdaten übereinstimmt.
Weiterhin ist der Grund dafür,
dass die empfangenen Paketdaten bei TFT3 gefiltert werden, das TOS,
der TFT3-Paketfilterinhalt, gleich 0 × 30 ist. Dies stimmt mit TOS "0 × 30" der empfangenen
Paketdaten überein.
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Wie
voranstehend geschildert wird eine TFT gewöhnlich zusammen mit einem PDP-Kontext (GTP-Tunnel)
in der sekundären
PDP-Kontextaktivierungsprozedur erzeugt. Die TFT kann hinzugefügt, abgeändert, oder
gelöscht
werden, über
eine von MS initiierte PDP-Kontextmodifizierungsprozedur, bei welcher
die Mobilstation 111 einen PDP-Kontext modifiziert, der
in einer PDP-Kontextaktivierungsprozedur erzeugt wurde. Wie ebenfalls
voranstehend erwähnt,
kann ein PDP-Kontext nur eine TFT haben. Falls die Mobilstation 111 eine
neue TFT erzeugen möchte,
oder eine in dem GGSN 119 gespeicherte TFT modifizieren
möchten,
sollte die TFT vorzugsweise zumindest ein gültiges Paketfilter speichern.
Falls kein gültiges
Paketfilter in der gespeicherten TFT vorhanden ist, schlägt die von
MS initiierte PDP-Kontextmodifizierungsprozedur fehl, und überträgt der GGSN 119 einen
Fehlercode, der einen Ausfall der von MS initiierten PDP-Kontextmodifizierungsprozedur
für die
TFT repräsentiert,
an die Mobilstation 111.
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Die
TFT wird gelöscht,
wenn ein PDP-Kontext, welcher der TFT zugeordnet ist, inaktiviert
ist.
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Wie
voranstehend geschildert erfahren jedoch die Paketdaten, die an
dem GGSN 119 von dem externen Netzwerk empfangen werden,
eine Paketfilterung über
eine TFT, die in dem GGSN 119 gespeichert ist, und wird
die Paketfilterung durch die TFT aufeinanderfolgend durchgeführt, beginnend
mit einem Paketfilter mit der kleinsten Paketfilterbewertungspriorität für zumindest
ein Paketfilter, das in der TFT gespeichert ist. Wenn beispielsweise
5 TFTs in dem GGSN 119 gespeichert sind, und jede der 5
TFTs 4 Paketfilter speichert, wird mit Paketdaten, die
von einem externen Netzwerk empfangen werden, also dem Internet 121,
eine Paketfilterung für
jene 4 Paketfilter durchgeführt,
die an der ersten TFT unter den 5 TFTs beginnen. Schlägt die Paketfilterung
fehl, wird mit den von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten
eine Paketfilterung durch die zweite TFT durchgeführt. Daher
kann im Vergleich mit jenem Fall, in welchem die TFT nicht bei den
Paketdaten benutzt wird, die von dem externen Netzwerk 121 empfangen
werden, ein UMTS-Kernnetzwerkleistungsverlust infolge der Paketfilterung
auftreten. Wenn die Anzahl der TFTs, die in dem GGSN 119 gespeichert sind,
abrupt zunimmt, und die Menge der von dem externen Netzwerk 121 empfangenen
Paketdaten abrupt zunimmt, kann ein Leistungsverlust infolge der
Paketfilterung fatal das UMTS-Kernnetzwerk
beeinflussen.
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Die
WO 01/56250 A1 bezieht sich auf eine RSVP(Resource Reservation Protocol)-Handhabung in einem
3G-Netzwerk. Insbesondere bezieht sich diese Technik auf ein Internetprotokollnetzwerk
und auf einen QoS-(Dienstgüte)Bereitstellungsmechanismus
in einem IP-Netzwerk, wobei mindestens ein Zugangsnetzwerk ein UMTS-Netzwerk
ist. Die 3GPP UMTS QoS Architektur wird im Zusammenhang mit einem
PDP-Kontext, TFTs (Traffic Flow Templates) und QoS Beibehaltungsprozeduren
für aktivierte
UMTS Träger
beschrieben, wobei eine oder mehrere Paketdatenprotokoll(PDP)-Adressen,
wie z.B. IP-Adressen
in dem Fall von IP-Verkehr durch PDP-Kontexte beschrieben sind und
in dem mobilen Endgerät
(MS), dem Service GPRS-Unterstützungsknoten
(SGSN), und dem Gateway GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) abgespeichert
sind. Jedem PDP-Kontext kann eine Verkehrsflussschablone (TFT) zugeordnet
werden. Zumeist existiert ein PDP-Kontext, dem keine Verkehrsflussschablone
(TFT) zugeordnet ist. In dem Fall eines Downlinks sollten die Downlink-TFTs
entsprechend den mit IP-Levelfilterspezifikationen für die Downlink-Richtung übereinstimmen.
Dies kann zusätzliche
Einschränkungen
auf die Parameter des Downlink-TFTs beinhalten. Demzufolge sollte
der UMTS spezifische IP QoS Mechanismus keine Downlink-TFTs tragen.
Für den
Uplink Fall, sollten die Uplink-TFTs mit den IP-Levelfilterspezifikationen
für die
Uplink-Richtung übereinstimmen.
Dies kann zusätzliche
Einschränkungen
für die
Parameter der Uplink-TFTs beinhalten. Da nach den zur Zeit gültigen UMTS GPRS
Spezifikationen die Anzahl der Uplink-TFTs in dem mobilen Endgerät begrenzt
ist, so sollte der UMTS spezifische IP QoS Mechanismus die Uplink-TFTs
von dem mobilen Endgerät
zu dem Gateway GPRS Unterstützungsknoten
tragen. Ein Verfahren ist in einem mobilen Endgerät zum Unterstützen der
IP-Signalisierung bereitgestellt, wobei das mobile Endgerät mit einer
lokalen Benutzereinrichtung und des Weiteren mit einem Punktnetzwerk
kommuniziert. Das Verfahren umfasst die Schritte des Abschließens einer
Pfadmitteilung, die durch die Benutzereinrichtung übertragen
wurde, des Bestimmens einer Erstellung eines Paketdatenprotokolls oder
einer Modifikation eines existierenden Paketdatenprotokollkontextes,
basierend auf RSVP-Parametern, die in der Pfadmitteilung enthalten
sind, und des Übertragens
einer Aufforderung zum Erstellen oder Modifizieren des Paketdatenprotokollkontextes
durch das Funknetzwerk. Entsprechend der Verkehrsspezifikation,
um eine Implementierung in der Benutzereinheit zu vereinfachen,
sollten IP-Level QoS-Parameter
von den UMTS-Trägerserviceeigenschaften
an dem GGSN entsprechend einer Übersetzungsfunktion
bezogen wurden. Die Benutzereinrichtung braucht nur die IP-Level
QoS-Parameter zu liefern, wenn die entsprechenden UMTS-Level QoS-Parameter in der
PDP-Kontextaktivierungs/Modifizierungsmitteilung nicht verfügbar sind. Darüber hinaus
sollte der Satz der QoS-Parameter der Benutzereinheit auf ein Minimum
spezifiziert sein.
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Die
WO 01/91389 A2 bezieht sich auf anwendungsbeeinflusste Richtlinien.
Ein Verfahren zum Filtern und Gating eines Datenflusses in einer
QoS-Verbindung zwischen einem Remote-Host und einer UE in einem Paketdatennetzwerk,
das einen Richtliniensteuermechanismus verwendet, ist bereitgestellt.
Das Paketdatennetzwerk weist einen Remote-Host auf, der eine Anwendung
in einem Application-Server und in einer entsprechenden Session
zwischen dem Remote-Host und der UE über den Application-Server anregt. Die
UE fordert von dem GGSN des Netzwerks einen Netzwerkträgerser vice
zwischen der UE und dem Remote-Host einzurichten. Eine entsprechende
Richtliniensteuerfunktion (PCF) in einem Richtlinienserver empfängt von
dem Application-Server Filterdaten, die von den Session-Daten abgeleitet
wurden, die seinerseits von dem Application-Server während der
Session empfangen wurden. Ein GGSN fragt die entsprechende Richtliniensteuerfunktion
in dem Richtlinienserver ab, um ein Gate, welches Richtliniensteuerfunktionsdaten
auf dem GGSN verwendet, anzuregen. Das Gate filtert dann den Datenfluss
in der QoS-Verbindung entsprechend der Richtlinien Steuerfilterdaten.
Die sog. Gating-Funktion in dem GGSN empfängt Konfigurationsdaten von
dem SIP-Proxyserver über
die Richtliniensteuerfunktion (PCF). Die Konfigurationsdaten schränken die
Verwendung auf nur eine Zieladresse ein. An dem GGSN identifiziert
ein Autorisierungs-Token die Richtlinieninformation eindeutig, entsprechend
einer oder mehrerer Gates. Der Autorisierungs-Token kann dazu verwendet
werden, Ressourcen-Reservierungsaufforderungen von der UE mit Autorisierungskommandos
von der PCF aufeinander zu beziehen. Um diese Funktion zu unterstützen, ist
es notwendig, den Autorisierungs-Token in den Paketdatenprotokollkontext-Aktivierungsaufruf
mit einzubeziehen, die Richtliniensteuerschnittstelle und die SIP-Signalisierungsmitteilung
zwischen dem Proxy CSCF und der UE oder einer anderen zugeordneten
Anwendung zu signalisieren. Der Autorisierungs-Token beinhaltet
für eine
eindeutige Identifizierung in dem GGSN eine oder mehrere Gates.
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Die
WO 01/8328 A2 bezieht sich auf eine Technik zum Aufbauen von Anrufen
in einem mobilen Internetprotokollnetzwerk. Eine sekundäre PDP-Kontext-Aktivierungsprozedur
ist gezeigt, wobei eine aktive PDP-Kontext-Aufforderungsmitteilung,
die in einem ersten Schritt gesendet wurde, beinhaltet eine bestimmte Anzahl
von Parametern. Die Parameter beinhalten PDP-Adressen und Zugriffspunktnamen
(APN). Die PDP-Adresse wird dazu verwendet, anzuzeigen, ob eine
statische PDP einer dynamischen PDP-Adresse benötigt wird. Der Zugriffspunktname
(APN) ist ein logischer Name, der sich auf ein Gateway GPRS-Unterstützungsknoten
(GGSN) bezieht. In einem dritten Schritt sendet die SGSN eine RAB-Aufbaumitteilung
zu dem UTRAN. In einem vierten Schritt sendet die SGSN eine Erstellungs-PDP-Kontext-Aufforderungsmitteilung
zu dem angesprochenen GGSN. Der GGSN entscheidet, ob er diese Aufforderung
akzeptieren oder zurückweisen
soll. Wenn der GGSN die Aufforderung akzeptiert, modifiziert er
seine PDP-Kontext-Tabelle und sendet eine Erstellungs-PDP-Kontext-Antwortmitteilung.
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Dann
sendet der SGSN eine Aktivierungs-PDP-Kontext-Akzeptierungsmitteilung
zu dem mobilen Endgerät.
Eine Rufangabe wird hinzugefügt,
wenn ein PDP-Kontext oder mehrere Kontexte zum Übertragen von Sprache aktiviert
wurden. Diese Angabe kann zu der Aktivierungs-PDP-Kontext-Aufforderung
und zu der Erstellungs-PDP-Kontext-Aufforderungsmitteilung gefügt werden.
Die Angabe könnte
entweder ein neuer Parameter oder eben eine neue QoS-Verkehrsklasse
sein. Des Weiteren, um die Dienstgüte (QoS) zwischen einer GPRS-Schicht
und der IP-Telefonieschicht zu koordinieren, kann ein akzeptierter
Ruf Einfluss auf die Servicekategorie (QoS) des für den Ruf
aktivierten PDP-Kontexts haben. Z.B., wenn ein normaler Ruf in der
IP-Telefonieschicht
akzeptiert ist, sollte es nicht möglich sein, ein PDP-Kontext,
der in der Lage ist, ein Videoruf zu tragen, aufzurufen. Für ein PDP-Kontext,
der für
andere Zwecke verwendet wird, ist diese Art der Koordinierung nicht
notwendig. Ein Vorteil dieser Technik liegt in der Tatsache, dass
Sprachverkehr sehr spezifische statistische Charakteristiken aufweist,
wenn der GGSN, der SGSN und der RNC entscheiden, ob diese einen
neuen PDP-Kontext aufnehmen können
oder nicht, wobei diese mehrere PDP-Kontexte aufnehmen können, die für Sprachverkehr
verwendet werden. Dies resultiert in einer mehr effizienten Verwendung
von verfügbaren Ressourcen.
Aus diesem Grund ist eine solche Angabe schon in die Funkzugangsträgereigenschaften
eingebunden. Die Eigenschaften beinhalten diese Angabe und wird
als „Source
Statistical Descriptor" bezeichnet und
zeigt entweder Sprache oder unbekannter Verkehr auf.
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Die
nachveröffentlichte
WO 02/073989 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Aktivierung einer
Verbindung in einem Kommunikationssystem, Mobilstation, Netzwerkelement
und Paketfilter. Ein Verfahren stellt eine Aktivierung einer Benutzerdatentransferverbindung
zwischen einer mobilen Station und einem Knoten des Kommunikationssystems
bereit. Für
einige der Verbindungen sendet die mobile Station Paketfilterwerte zu
dem Knoten. Der Knoten teilt Downlink-Pakete zu, welche von einer
Verbindung empfangen wurden, wobei die Filterwerte mit den in dem
Paket beinhalteten Werten übereinstimmen.
Um, während
mindestens ein benötigter
Filterwert für
die Verbindung gerade nicht verfügbar
ist, eine Aktivierung der Verbindung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen
in solch einem Fall, wenn eine neue Verbindung aktiviert wird, dass
die mobile Station für
diese Verbindung mindestens einen Filterwert zu den Knoten sendet,
wobei der Filterwert nicht mit dem entsprechenden Wert irgendeines
möglichen
Pakets übereinstimmt.
Alternativ dazu, überträgt die mobile
Station einen Parameter zu dem Knoten, um anzuzeigen, dass eine
neue Verbindung freigegeben ist. Die mobile Station sollte TFTs
in solch einer Art und Weise definieren, dass Downlink-PDP-Pakete
zu einem PDP-Kontext geleitet werden, die am besten auf die geforderte
Dienstgüte
(QoS) des Empfängers,
eine PDP-Protokolldateneinheit
passen. Für
jedes Uplink-PDP-Paket sollte die mobile Station den PDP-Kontext
auswählen,
der am besten auf die geforderte Dienstgüte (QoS) des Senders für dieses
PDP-Paket passt. Paketklassifizierung und Streckenführung in
der mobilen Station sind interne Angelegenheiten der mobilen Station.
TFTs werden ausschließlich
für PDP-Typen,
IP und PDPP (point-to-point Protokoll) verwendet. Die sekundäre PDP-Kontext-Aktivierungsprozedur
kann für
eine Aktivierung eines PDP-Kontextes
herangezogen werden, wobei hierfür
die PDP-Adresse und andere PDP-Kontext-Informationen
von dem schon aktivierten PDP-Kontext, jedoch mit einem anderen
Dienstgüteprofil,
wiederverwendet werden kann.
-
Die
nachveröffentlichte
WO 02/082781 A2 bezieht sich auf eine Technik zur Verbesserung von
Ansagen in Anrufen mit Mobilursprung. Diese Technik beinhaltet eine
Aufstellung einer first level communication session in einem ersten
Netzwerkelement eines Netzwerks. Eine Bestimmung, dass eine Ansage
in dem ersten Netzwerkelement abgespielt werden soll, wird durchgeführt. Ein
Identifizierer eines zweiten Netzwerkelementes, welches auf der
first level communication session bekannt gegeben werden soll, wird
dann gesendet und nachdem die second communication session aufgestellt
wurde, werden second level communication channel parameters entsprechend
des übertragenen
Identifizierers modifiziert. Das zweite Element spielt dann die
Ansage zu dem ersten Netzwerkelement. Der übertragene Identifizierer kann
eine IP-Adresse oder eine Port-Adresse
oder ein TA beinhalten. Die communication session kann ein PDP-Kontext
beinhalten. Das erste Netzwerkelement kann eine mobile Station aufweisen.
Jeder PDP-Kontext
kann ausgewählt
und unabhängig aktiviert,
modifiziert und deaktiviert werden. Im aktivierten Zustand zeigt
der PDP-Kontext auf, ob ein Datentransfer für eine entsprechende PDP-Adresse
und TFT ermöglicht
wird. Wenn alle PDP-Kontexte, die sich auf die gleiche PDP-Adresse
beziehen, inaktiv sind oder deaktiviert wurden, so wird ein Datentransfer
für diese PDP-Adresse
als ungültig
erklärt.
Alle PDP-Kontexte eines Teilnehmers beziehen sich auf den gleichen
Mobilmanagement-Kontext für
die internationale mobile Teilnehmeridentifizierung (IMSI) des Teilnehmers.
Eine Aufstellung eines PDP-Kontextes bedeutet eine Aufstellung eines
Kommunikationskanals zwischen einer mobilen Station und eines GGSN.
Die folgenden Parameter, die während
einer Aktivierungsprozedur für
einen oder mehrere PDP-Kontexte vereinbart wurden, können modifiziert
werden. Eine Dienstgütevereinbarung
(QoS), eine Funkpriorität,
eine Paketfluss-ID, PDP-Adresse (für den Fall einer von der GGSN
angestoßenen
Modifikationsprozedur) und TFT (für den Fall einer von der mobilen
Station angestoßenen
Modifikationsprozedur).
-
Aus
der 3GPP TS 23.060 V5.0.0 (2002-01) ist eine Paketrouting- und Transferfunktion
bekannt. Wenn für
dieselbe PDP-Adresse einer Mobilstation mehrere PDP-Kontexte existieren,
leitet das GGSN Downlink-N-PDUs zu den verschiedenen GTP-Tunneln
auf Grundlage der den PDP-Kontexten zugewiesenen TFTs weiter. Beim
Empfang einer PDP-PDU untersucht das GGSN zunächst den Paketfilter aus allen
TFTs, der den kleinsten ermittelten Präzedenzindex aufweist, und falls
nicht, fährt
es mit der Überprüfung von
Paketfiltern in aufsteigender Reihenfolge der Indizes fort.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Vereinfachung einer
Paketdatenübertragung
in einem Mobilkommunikationssystem vorzusehen und die Systemleistung
zu verbessern.
-
Diese
Aufgabe ist durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
-
Entsprechend
eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Umordnen von TFTs bereitgestellt, wobei die
Umordnung entsprechend der Häufigkeit,
mit welcher Paketdaten in einem Mobilkommunikationssystem erfolgreich
TFT-gefiltert werden, bereitgestellt wird.
-
Entsprechend
eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Umordnen von TFTs bereitgestellt, wobei minimale
Paketfilterbe rechnungen für
Eingangspaketdaten in einem Mobilkommunikationssystem erreicht werden.
-
Um
die voranstehende Aufgabe und die Aspekte der vorliegenden Erfindung
im Wesentlichen zu erzielen, stellt die vorliegende Erfindung eine
Einrichtung und ein Verfahren zum Umordnen von TFTs in einem Mobilkommunikationssystem
zur Verfügung,
das einen Tunnel eines Tunnelprotokolls (GTP) eines primären allgemeinen
Paketfunkdienstes (GPRS) aufweist, um Paketdaten an eine Mobilstation
zu übertragen
und von dieser zu empfangen, sowie einen oder mehrere sekundäre GTP-Tunnel,
welche dieselbe Mobilstationsadresse aufweisen wie der primäre GTP-Tunnel,
und jeweils auf unterschiedliche TFTs aufgeteilt sind, wobei die TFTs
jeweils unterschiedliche Paketfilterinhalte enthalten, so dass die
sekundären
GTP-Tunnel durch TFT-Paketfilterung
getrennt werden. Die Einrichtung und das Verfahren umfassen eine
Steuerung, die zur aufeinanderfolgenden Durchführung einer TFT-Paketfilterung
bei Eingangspaketdaten für
die TFTs ausgebildet ist, statistische Daten von Paketdaten verwaltet,
mit denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung durchgeführt wurde, entsprechend
den TFTs, und die Reihenfolge der TFTs umordnet, durch Vergleichen
der statistischen Daten jener Paketdaten, bei denen erfolgreich
eine TFT-Paketfilterung durchgeführt
wurde, für
die TFTs, wenn ein vorbestimmter Zeitraum abläuft; und einen Speicher, der
zum Speichern von Paketfilterinhalten für jede der TFTs ausgebildet
ist, und statistische Daten für
Paketdaten speichert, bei denen erfolgreich eine TFT-Paketfilterung durchgeführt wurde,
für jede
der TFTs.
-
Die
voranstehenden und weitere Vorteile werden im wesentlichen durch
eine Einrichtung und ein Verfahren zum Umordnen von TFTs in einem
Mobilkommunikationssystem erzielt, das einen primären Tunnel
eines Tunnelprotokolls (GTP) eines GPRS (allgemeiner Paketfunkdienst)
zum Senden und Empfangen von Paketdaten an bzw. von einer Mobilstation
aufweist, und einen oder mehrere sekundäre GTP-Tunnel, welche dieselbe
Mobilstationsadresse wie der primäre GTP-Tunnel aufweisen, und
jeweils auf unterschiedliche TFTs aufgeteilt sind, wobei die TFTs
jeweils unterschiedliche Paketfilterinhalte enthalten, so dass die
sekundären GTP-Tunnel
durch TFT-Paketfilterung getrennt sind. Die Einrichtung und das
Verfahren führen
die Operationen durch, aufeinanderfolgend eine TFT-Paketfilterung
bei Eingangspaketdaten für
die TFTs durchzuführen, statistische
Daten von Paketdaten zu verwalten, bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung erfolgte,
entsprechend den TFTs; statistische Daten jener Paketdaten zu vergleichen,
bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung erfolgte, für jede der
TFTs, wenn ein vorbestimmter Zeitraum abläuft; und die Reihenfolge der
TFTs auf Grundlage des Vergleichsergebnisses der statistischen Daten
umzuordnen.
-
Die
voranstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung im
Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen noch deutlicher, wobei:
-
1 ein
Blockdiagramm eines Beispiels einer allgemeinen UMTS-Netzwerkstruktur
ist;
-
2 ein
Blockdiagramm eines Beispiels eines allgemeinen UMTS-Kernnetzwerks
ist, welches TFTs verwendet;
-
3 ein
Diagramm ist, das ein allgemeines TFT-Format erläutert;
-
4 ein
Signalflussdiagramm ist, das ein Beispiel einer GTP-Tunnelerzeugungsprozedur
auf Grundlage einer primären
PDP-Kontextaktivierung erläutert;
-
5 ein
Signalflussdiagramm ist, das ein Beispiel einer GTP-Tunnelerzeugungsprozedur
erläutert, auf
Grundlage einer sekundären
PDP-Kontextaktivierung;
-
6 ein
Diagramm ist, das ein TFT-Informationsformat zur Erzeugung einer
neuen TFT erläutert, zum
Addieren eines Paketfilters zu der gespeicherten TFT, oder zum Austauschen
eines Paketfilters der gespeicherten TFT;
-
7 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel für
ein TFT-Informationsformat zum Löschen
einer gespeicherten TFT erläutert;
-
8 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel eines TFT-Informationsformats zum
Löschen
eines Paketfilters einer gespeicherten TFT erläutert;
-
9 ein
Blockdiagramm ist, welches ein Beispiel einer TFT-Paketfilterprozedur
in einem allgemeinen UMTS-Kernnetzwerk erläutert;
-
10 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für die innere Struktur einer
Umordnungseinrichtung für
eine TFT gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
11 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel von TFT-Information erläutert, die
in der TFT-Tabelle
von 10 gespeichert ist, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
12 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel für
eine Paketfilteroperation der TFT-Paketfilterprozedur in 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
13 ein
Diagramm eines Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für Schritte
zur Durchführung
einer primären
TFT-Umordnungsprozedur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
14 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für Paketfilterung vor einer
TFT-Umordnung in
einem UMTS-Kernnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
15 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für Paketfilterung nach einer
TFT-Umordnung durch eine
primäre
TFT-Umordnungsprozedur in einem UMTS-Kernnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
16 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
einen Vergleich zwischen dem Ausmaß von Berechnungen für TFT-Paketfilterung
von 14 und dem Ausmaß an Berechnungen für TFT-Paketfilterung
von 15 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
17 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur in
einem Fall erläutert,
in welchem die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für jede von
mehreren TFTs gleich ist, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
18 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für eine bestimmte
unter mehreren TFTs groß ist,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
19 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für eine bestimmte
unter mehreren TFTs klein ist, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
20 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur in
jenem Fall erläutert,
in welchem jede von mehreren TFTs eine große Differenz bei der Menge
von TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für eine benachbarte TFT aufweist,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
21 ein
Diagramm eines Flussdiagramms ist, welches ein Beispiel für Schritte
zur Durchführung einer
sekundären
TFT-Umordnungsprozedur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
22 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel für Paketfilterung nach TFT-Umordnung
durch eine sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur in einem UMTS-Kernnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
23 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
einen Vergleich zwischen der Menge an Berechnungen für TFT-Paketfilterung
von 15 und der Menge an Berechnungen für TFT-Paketfilterung
von 22 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
24 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur in
jenem Fall erläutert,
in welchem die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für jede von
mehreren TFTs gleich ist, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
25 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für eine bestimmte
unter mehreren TFTs groß ist,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
26 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für eine bestimmte
unter mehreren TFTs klein ist, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
-
27 eine
Tabelle ist, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
jede von mehreren TFTs eine große
Differenz in Bezug auf die Menge an TFT-Paketfilterungen von Paketdaten
für eine
benachbarte TFT aufweist, gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
-
Verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung wurden wohl
bekannte Funktionen oder Konstruktionen zur Abkürzung weggelassen.
-
10 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die interne Struktur einer
Umordnungseinrichtung für
eine TFT gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass ein Netzwerk eines universellen Mobiltelekommunikationssystems (UMTS)
und ein Kernnetzwerk (CN), bei welchen die Erfindung eingesetzt
wird, denselben Aufbau wie jenen aufweisen, der im Zusammenhang
mit den 1 und 2 beschrieben
wurde, mit Ausnahme eines TFT-Paketfilterteils. Weiterhin wird darauf
hingewiesen, dass eine Kontextaktivierungsprozedur für ein primäres Paketdatenprotokoll
(PDP) und eine sekundäre
PDP-Kontextaktivierungsprozedur auf dieselbe Weise durchgeführt werden,
wie dies im Zusammenhang mit den 4 und 5 beschrieben
wurde. Weiterhin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile
in sämtlichen
Figuren.
-
In 10 weist
die TFT-Umordnungseinrichtung eine Steuerung oder zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 1000 auf,
einen Speicher oder einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 1050,
eine Segmentierungs- und Wiederzusammenbaueinheit (SAR) 1070,
und einen Duplexer 1090. Ein allgemeiner Paketfunkdienst
(GPRS) ist ein Paketdatendienst, der in dem UMTS-Netzwerk durchgeführt wird.
Die Steuerung 1000 verarbeitet Paketdaten, die von einem
externen Netzwerk empfangen werden, beispielsweise dem Internet 121, über eine
Gi-Schnittstelle eines Gateway-GPRS-Dienstleistungsknotens (GGSN) 119,
und führt
eine Erzeugungssteueroperation durch, beispielsweise eine mathematische
Operation, Zeitplanerstellung, und Taskverwaltung. Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwaltet die Steuerung 1000 einen
Paketdienstslaveblocktask (PSSB-Task) 1010, und ein S_Interprozesskommunikationstask
(SIPC-Task) ist schraffiert dargestellt, und da der SIPC-Task in
keiner engen Beziehung zu einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung steht, erfolgt insoweit keine detaillierte Beschreibung.
Der PSSB-Task 1010 verarbeitet verschiedene Protokolle
durch Empfang von GTP-u-Paketdaten, die durch einen Tunnel eines
GPRS-Tunnelprotokolls (GTP) übertragen
werden, oder Internetprotokollpaketdaten (IP-Paketdaten), die von
einem externen Netzwerk übertragen
werden, beispielsweise dem Internet 121.
-
Der
PSSB-Task 1010 umfasst eine Umordnungsprozedur 1011,
eine TFT-Paketfilterprozedur 1013,
einen Zeitgeber 1015, und einen statistischen Prozessor 1017.
Die Umordnungsprozedur 1011, eine Prozedur zum Steuern
der Umordnung bei TFTs, die in dem GGSN 119 gespeichert
sind, führt
eine primäre
TFT-Umordnungsprozedur und eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur durch.
Die TFT-Paketfilterprozedur 1013 ist eine Prozedur zur
Durchführung
von Paketfilterung bei den TFTs, und der Zeitgeber 1015 zählt einen
Zeitraum, über
welchen die TFT-Umordnungsprozedur 1011 die TFTs umordnet,
die in dem GGSN 119 gespeichert sind, und versorgt beim
Ablauf des entsprechenden Zeitraums die Umordnungsprozedur 1011 mit
einem Signal, das den Ablauf eines Umordnungszeitraums anzeigt.
Der statistische Prozessor 1017 verwaltet Statistik in
Bezug auf GTP, die in dem Speicher 1050 gespeichert ist.
-
Der
Speicher 1050 enthält
eine Statistiktabelle 1051 und eine TFT-Tabelle 1053.
Die Statistiktabelle 1051 speichert verschiedene statistische
Daten für
die Paketdaten, die an den GGSN 119 angelegt werden. Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung liest der Statistikprozessor 1017 des
PSSB-Tasks 1010 die Statistiktabelle 1051 und
stellt die Häufigkeit
von Paketdaten, die in GTP-Tunneln verwendet werden, als statistische
Daten zur Verfügung.
Die TFT-Tabelle 1053 speichert Information in Bezug auf
TFTs, die in dem GGSN 119 gespeichert sind. Die TFTs werden
durch die Umordnungsprozedur 1011 umgeordnet. Die TFT-Paketfilterprozedur 1013 führt eine
Paketfilterung bei den Paketdaten durch, die von dem GGSN 119 empfangen werden,
durch Konsultieren der TFT-Tabelle 1053.
-
Die
Segmentierungs- und Wiederzusammenbaueinheit 1070 stellt
Zellen der asynchronen Übertragungsbetriebsart
(ATM) wieder zusammen, die von einem externen Netzwerk empfangen
werden, und liefert die wieder zusammengestellten ATM-Zellen an
einen IN-Weg in dem PSSB-Task 1010. Weiterhin segmentiert die
Segmentierungs- und Wiederzusammenbaueinheit 1070 Paketdaten,
die von dem GGSN 119 an das externe Netzwerk übertragen
wurden, also Paketdaten, die über
Wege IN, P und S des PSSB-Tasks 1010 übertragen wurden, durch die
ATM-Zelle, und liefert die segmentierten Paketdaten an den Duplexer 1090.
Der Duplexer 1090 empfängt
selektiv Paketdaten von dem externen Netzwerk, und überträgt von dem
GGSN 119 ausgegebene Paketdaten an alle physikalisch verbundenen
Blöcke.
-
Nunmehr
erfolgt unter Bezugnahme auf 10 eine
Beschreibung jener Punkte, die dabei berücksichtigt werden sollte, wenn
eine TFT-Paketfilterung bei den Paketdaten durchgeführt wird,
die an dem GGSN 119 von dem externen Netzwerk über die
Gi-Schnittstelle
empfangen werden, gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
-
Zuerst
sollte die sekundäre
PDP-Kontextaktivierung überlegt
werden. Die TFT wird nicht in der primären PDP-Kontextaktivierungsprozedur
erzeugt, und wird nur in der sekundären PDP-Kontextaktivierungsprozedur
erzeugt.
-
Zweitens
sollte auch die TFT-Informationsspeicherung überlegt werden. TFT-Information,
die von einer Mobilstation (MS) 111 entsprechend der sekundären PDP-Kontextaktivierungsprozedur
erzeugt wird, und dann an den GGSN 119 übertragen wird, wird in dem
GGSN 119 gespeichert.
-
Drittens
sollte die Speicherung von Paket-Statistikdaten für die TFT-Information
ebenfalls überlegt werden.
Statistische Daten für
Paketdaten, bei denen mittels TFT eine Paketfilterung durchgeführt wurde,
werden für
jede der in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs segmentiert,
und dann getrennt verwaltet und gespeichert. Die Paketstatistikdaten,
die entsprechend der TFT gespeichert werden, werden während der
TFT-Umordnung verwendet.
-
Viertens
sollte die Paketfilterung überlegt
werden. Mit Paketdaten, die von dem externen Netzwerk empfangen
werden, sollte eine Paketfilterung unter Verwendung der in dem GGSN 119 gespeicherten
TFTs durchgeführt
werden, um einen entsprechenden GTP-Tunnel zu bestimmen.
-
Fünftens sollten
eine primäre
TFT-Umordnungsprozedur und eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur ebenfalls
bei der Umordnungsprozedur 1011 überlegt werden. Die primäre TFT-Umordnungsprozedur
und die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur führen
eine TFT-Umordnung durch, wenn eine vorbestimmte Zeit abgelaufen
ist, und wenn die Häufigkeit
der Verwendung einer bestimmten TFT unter mehreren TFTs höher ist als
eine voreingestellte Häufigkeit,
führen
die primäre
TFT-Umordnungsprozedur und die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur eine
Umordnung von TFTs durch. Weiterhin führen die primäre TFT-Umordnungsprozedur und
die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur eine Umordnung von TFTs durch, in jenem Fall,
in welchem ein Parameter zum Speichern von TFT-Paketstatistikdaten
eine vorbestimmte Anzahl an Paketdaten oder eine vorbestimmte Anzahl
an Datenpaketen erreicht, wobei die voreingestellte Anzahl nicht
einen Bereich eines Datentyps überschreitet.
-
Zusätzlich sollten
die folgenden Punkte bei der TFT-Umordnungseinrichtung von 10 überlegt
werden, um eine TFT-Paketfilterung bei den empfangenen Paketdaten
durchzuführen.
-
Zuerst
sollte, wie voranstehend erwähnt,
die sekundäre
PDP-Kontextaktivierungsprozedur überlegt werden.
Wie im Zusammenhang mit 5 beschrieben wurde, wird die
sekundäre
PDP-Kontextaktivierung eingeleitet, wenn die Mobilstation 111 eine
Nachricht zum Aktivieren einer sekundären PDP-Kontextanforderung
an einen als Server dienenden GPRS-Dienstleistungsknoten (SGSN) 115 überträgt, wie
dies im Schritt 511 beschrieben wurde, und der SGSN 115 eine
Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung an den GGSN 119 überträgt, wie
dies im Schritt 517 beschrieben wurde. Wie im Zusammenhang
mit 5 geschildert wird TFT-Information in der Mobilstation 111 erzeugt,
und an den GGSN 119 zusammen mit der Nachricht zur Erzeugung
einer PDP-Kontextanforderung übertragen.
Der GGSN 119 aktiviert einen sekundären PDP-Kontext auf Grundlage
von TFT-Information, die in der Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung
enthalten ist, um einen sekundären
GTP-Tunnel zu erzeugen, und verarbeitet Paketdaten, die von dem externen
Netzwerk über
den erzeugten, sekundären
GTP-Tunnel empfangen wurden.
-
Zweitens
sollte die TFT-Informationsspeicherung überlegt werden. Wie voranstehend
geschildert, wird von der Mobilstation 111 gelieferte TFT-Information
in der Gi-Schnittstelle des GGSN 119 gespeichert, und wird erforderliche
Information unter der TFT-Information, also Information wie beispielsweise
die Anzahl an Paketfiltern und Paketfilterinhalten, gespeichert,
so dass mit den Paketdaten, die von dem externen Netzwerk empfangen
werden, eine TFT-Paketfilterung durchgeführt werden kann. Daher wird
die TFT-Information an den GGSN 119 zusammen mit der Nachricht
zum Aktivieren einer sekundären
PDP-Kontextanforderung übertragen,
und an den GGSN 119 zusammen mit der Nachricht zur Erzeugung
einer PDP-Kontextanforderung übertragen,
und extrahiert der GGSN 119 nur die erforderliche TFT-Information
von der empfangenen Nachricht zur Erzeugung einer PDP-Kontextanforderung,
und speichert die extrahierte TFT-Information. Nunmehr wird die
in dem GGSN 119 gespeicherte TFT-Information, also jene, die in der TFT-Tabelle 1053 des
Speichers 1050 in der TFT-Umordnungseinrichtung gespeichert
ist, unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
-
11 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für
TFT-Information erläutert,
die in der TFT-Tabelle 1053 von 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung gespeichert wird. In 11 ist
die TFT-Information aufgeteilt auf ein Paketfilteranzahlfeld "Anzahl an Paketfiltern", ein Paketfilter-ID-Feld "Paketfilteridentifiktor", ein Paketfilterbewertungsprioritätsfeld,
und ein Paketfilterinhaltsfeld. Das Paketfilteranzahlfeld repräsentiert die
Anzahl an Paketfiltern, die in einer entsprechenden TFT gespeichert
sind, und das Paketfilter-ID-Feld
repräsentiert
einen Paketfilter-ID zum Identifizieren jedes von mehreren Paketfiltern,
die in der TFT gespeichert sind. Die Paketfilterbewertungspriorität und die
Paketfilterinhalte werden zugeordnet zu dem entsprechenden Paketfilter-ID
gespeichert. Die in 10 gespeicherten TFT-Informationen
werden dadurch akquiriert, dass sie selektiv nur die Information,
die für
die TFT-Umordnung benötigt
wird, von der gesamten TFT-Information ausgewählt wird, also der in 6 gezeigten
TFT-Information.
-
Drittens
sollte das Speichern von Paketstatistikdaten für TFT-Information überlegt
werden. Von dem externen Netzwerk empfangene Paketdaten werden in
der Statistiktabelle 1051 des Speichers 1050 zugeordnet
zu einer entsprechenden TFT gespeichert, bei der eine erfolgreiche
TFT-Paketfilterung stattfand. Die Umordnungsprozedur 1011 führt eine
TFT-Umordnung, auf Grundlage von Paketstatistikdaten für die TFT-Information,
die in der Statistiktabelle 1051 gespeichert ist, durch.
Wenn die TFT-Umordnung von der Umordnungsprozedur 1011 durchgeführt wird,
werden Informationspaketstatistikdaten, die in der Statistiktabelle 1051 gespeichert
sind, initialisiert.
-
Viertens
sollte die TFT-Paketfilterung überlegt
werden. Wenn Paketdaten an dem GGSN 119 von dem externen
Netzwerk empfangen werden, führt
die TFT-Paketfiltersprozedur 1030 eine TFT-Paketfilterung
bei den Paketdaten durch.
-
12 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für
eine Paketfilteroperation der TFT-Paketfilterprozedur 1013 in 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Wenn in 12 Paketdaten 1211 von einem
externen Netzwerk empfangen werden, also dem Internet 121, über die
Gi-Schnittstelle des GGSN 119, also wenn die über den
Duplexer 1090 empfangenen Paketdaten 1211 an den
IN-Weg über
die Segmentierungs- und Wiederzusammenbaueinheit 1070 angelegt
werden, dann führt
die TFT-Paketfilterprozedur 1013 eine TFT-Paketfilterung
auf Grundlage der TFT-Information durch, die in der TFT-Tabelle 1053 des
Speichers 1050 gespeichert ist. Wenn die in der TFT-Tabelle 1053 gespeicherte
TFT-Information zwei TFT-Informationsblöcke aufweist, nämlich TFT1
und TFT2, wie in 12 gezeigt, versucht die TFT-Paketfilterprozedur 1013 eine
TFT-Paketfilterung bei den Paketdaten 1211, beginnend mit
einem Paketfilter #1 der TFT1. Hierbei ist bei den Paketdaten 1211 eine
TOS (Typ des Dienstes) von 0 × 1F
vorhanden, ein Protokoll von TCP(6), eine Quellenadresse von 2.2.2.2,
eine Zieladresse von 3.3.3.3, ein Quellenport von 5000, und ein
Zielport von 50.
-
In
jenem Fall, in welchem die TFT-Paketfilterprozedur 1013 eine
TFT-Paketfilterung bei den Paketdaten 1211 an dem Paketfilter
#1 der TFT1 versucht, ist infolge der Tatsache, dass eine Quellenadresse
des Paketfilters #1 in der TFT1 gleich 1.1.1.1, diese nicht gemappt
mit der Quellenadresse der Paketdaten 1211. Daher ist die
TFT-Paketfilterung fehlgeschlagen. Die TFT-Paketfilterprozedur 1013 versucht
dann eine Paketfilterung bei den Paketdaten 1211 an einem
Paketfilter #2 der TFT1. Da das Paketfilter #2 der TFT1 Paketfilterinhalte
mit einem Quellenportbereich von 100-1000 aufweist, ist sein Quellenport
nicht auf den Quellenport 5000 der Paketdaten 1211 gemappt,
was einen Ausfall bei der TFT-Paketfilterung hervorruft. Auf diese
Weise wird ein TFT-Paketfilter gesucht, das auf die empfangenen
Paketdaten 1211 gemappt ist, und werden die Paketdaten 1211 durch
ein TFT-Paketfilter gefiltert, das auf die Paketdaten 1211 gemappt
ist, und an den SGSN 115 über einen entsprechenden GTP-Tunnel übertragen.
In 12 verwenden, da der Zielport der Paketdaten 1211 auf
einen Zielportbereich eines Paketfilters #5 in der TFT2 gemappt
ist, die Paketdaten 1211 einen GTP-Tunnel entsprechend
der TFT2. Obwohl eine TFT-Paketfilterprozedur für die von dem externen Netzwerk empfangenen
Paketdaten identisch mit dem Verfahren ist, das im Zusammenhang
mit 9 beschrieben wurden, führt die vorliegende Erfindung
eine Paketfilterung nur auf den empfangenen Paketdaten entsprechend einem
Anfangszeitraum in der Reihenfolge ursprünglich eingestellter TFTs durch,
und ordnet TFTs entsprechend der Häufigkeit von mittels TFT-paketgefilterten
Paketen aus dem nächsten
Zeitraum durch.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf 13 eine
TFT-Umordnungsprozedur durch die Umordnungsprozedur 1011 beschrieben.
-
13 ist
ein Diagramm eines Flussdiagramms, das ein Beispiel für Schritte
zur Durchführung
einer TFT-Umordnungsprozedur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
Speziell ist 13 ein Flussdiagramm, das eine
TFT-Umordnungsprozedur durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur der
Umordnungsprozedur 1011 erläutert.
-
In 13 initialisiert
nach Empfang eines Signals, das den Ablauf einer vorbestimmten Zeit
von dem Zeitgeber 1015 repräsentiert, die primäre TFT-Umordnungsprozedur
der Umordnungsprozedur 1011 einen Parameter "i" zum Suchen nach einer TFT von 1 im
Schritt 1311, und geht dann zum Schritt 1313 über. Hierbei repräsentiert
FTF[i] eine i-te TFT, repräsentiert
f[i] die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch einen i-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen,
und repräsentiert
TFTnum die Anzahl an gespeicherten TFTs. Im Schritt 1313 stellt
die primäre
TFT-Umordnungsprozedur fest, ob der Parameter "i" kleiner
ist als TFTnum-1. Wenn infolge der Ermittlung der Parameter "i" kleiner ist als TFTnum-1, so macht
die primäre
TFT-Umordnungsprozedur mit dem Schritt 1321 weiter. Im
Schritt 1321 initialisiert die primäre TFT-Umordnungsprozedur statistische
Daten, die in der Statistiktabelle 1051 des Speichers 1050 gespeichert
sind, und endet dann.
-
Wenn
als Ergebnis der Ermittlung im Schritt 1313 der Parameter "i" größer oder
gleich TFTnum-1 ist, geht die primäre TFT-Umordnungsprozedur zum
Schritt 1315 über.
Im Schritt 1315 stellt die primäre TFT-Umordnungsprozedur fest,
ob der f[i] größer ist
als a·f[i-1].
Ist f[i] größer als
a·f[i-1],
so ist die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch einen i-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen, größer als
die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch einen (i-1)-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen.
Die Häufigkeit
von Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche Paketfilterung durch
eine i-te TFT erfolgte, ist größer als
die Häufigkeit
von Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche Paketfilterung über eine
(i-1)-te TFT erfolgte. Weiterhin ist der Parameter "a" eine vorbestimmte Konstante. Wenn beispielsweise
der Parameter "a" auf 1000 eingestellt
wird (a=1000), stellt die primäre TFT-Umordnungsprozedur
fest, ob die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch den i-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen,
1000-fach oder mehr größer ist
als die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch den (i-1)-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen.
Als Ergebnis der Ermittlung, wenn f[i] größer ist als a·f[i-1],
geht die primäre
TFT-Umordnungsprozedur zum Schritt 1317 über. Im
Schritt 1317 vertauscht die primäre TFT-Umordnungsprozedur die
Reihenfolge der i-ten TFT, also TFT[i], mit der (i-1)ten TFT, also
TFT[i-1], und geht dann zum Schritt 1319 über. Wenn
als Ergebnis der Ermittlung im Schritt 1315 f[i] jedoch
kleiner oder gleich a·f[i-1]
ist, so geht die primäre
TFT-Umordnungsprozedur zum Schritt 1319 über. Im
Schritt 1319 erhöht
die primäre
TFT-Umordnungsprozedur den Parameter "i" um
1 (i=i+1), und kehrt dann zum Schritt 1313 zurück.
-
Wie
im Zusammenhang mit 13 beschrieben, sucht die primäre Umordnungsprozedur
nach statistischen Daten für
jede der in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs, und wenn die
aufgefundenen statistischen Daten zeigen, dass die Häufigkeit
von Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche Paketfilterung durch
eine zugehörige
TFT durchgeführt
wurde, größer als
ein vorbestimmter Wert ist, ordnet die primäre TFT-Umordnungsprozedur TFTs
um, um eine TFT-Paketfilterzeit für die von dem externen Netzwerk
empfangenen Paketdaten zu minimieren, und trägt so zur Verbesserung der
Systemleistung bei.
-
Als
nächstes
werden unter Bezugnahme auf die 14 und 15 eine
TFT-Umordnungsprozedur und eine TFT-Paketfilterprozedur durch die
primäre
TFT-Umordnungsprozedur beschrieben.
-
In 14 geben
Zahlen, die in den 7 TFTs dargestellt sind, die mit TFT1 bis TFT7
bezeichnet sind, die in dem GGSN 119 gespeichert sind,
die Anzahl an Paketdaten an, bei denen eine Paketfilterung für jede der TFTs
erfolgte, und die dann durch einen zugehörigen GTP-Tunnel hindurchgelangt
sind. Zur Vereinfachung der Erläuterung
wird angenommen, dass alle Paketdaten dieselbe Größe aufweisen.
Weiterhin entspricht TFT1 einem GTP-Tunnel #1, und entspricht TFT2
einem GTP-Tunnel #2. Entsprechend entspricht TFT7 einem GTP-Tunnel
#7. Ein GTP-Tunnel #8 wird, da eine TFT nicht gespeichert ist, ein
primärer
GTP-Tunnel, der durch primäre
PDP-Kontextaktivierung erzeugt wird. Wenn ein primärer GTP-Tunnel
und 7 sekundäre GTP-Tunnel
vorhanden sind, werden dann, wenn Paketdaten von dem externen Netzwerk
oder dem Internet 121 empfangen werden, die empfangenen
Paketdaten durch einen GTP-Tunnel jeder TFT übertragen, die über TFT-Paketfilterung
aufeinanderfolgend von TFT1 bis TFT7 gemappt wird. Wie in 14 gezeigt,
beträgt daher
die Anzahl an Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung
mittels TFT1 durchgeführt wurde,
1000, beträgt
die Anzahl an Paketdaten, bei denen mittels TFT2 eine erfolgreiche
TFT-Paketfilterung durchgeführt
wurde, 400, beträgt
die Anzahl an Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung mittels
TFT3 durchgeführt
wurde, 1200, beträgt
die Anzahl an Paketdaten, die durch TFT4 erfolgreich TFT-paketgefiltert
wurden, 800, beträgt
die Anzahl an Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung
mittels TFT5 durchgeführt
wurde, 500, beträgt
die Anzahl an Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung
mittels TFT6 durchgeführt
wurde, 1500000, und beträgt
die Anzahl an Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche TFT-Paketfilterung
mittels TFT7 durchgeführt
wurde, 3000. Die Positionen von TFT5 und TFT6 werden daher während der
TFT-Umordnung durch die primäre
TFT-Umordnungsprozedur vertauscht, die im Zusammenhang mit 13 beschrieben
wurde. Die TFT-Positionen, die durch TFT-Umordnung vertauscht wurden, sind in 15 erläutert.
-
15 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für Paketfilterung nach TFT-Umordnung
durch eine primäre
TFT-Umordnungsprozedur in einem UMTS-Kernnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
In 15 werden, verglichen mit TFT-Positionen vor der TFT-Umordnung, die
im Zusammenhang mit 14 beschrieben wurde, die Positionen
von TFT5 und TFT6 vertauscht. Nimmt man an, dass eine Berechnungsmenge
(nachstehend kurz als "Berechnungen" bezeichnet), die
auftritt, wenn die TFT-Paketfilterung von 12 einmal
durchgeführt
wird, als eine Berechnungsmengeneinheit definiert wird (nachstehend
als abgekürzt "Berechnungseinheit" bezeichnet), so
wird jedes mal dann, wenn die Reihenfolge der TFT-Paketfilterung
für die
empfangenen Paketdaten nach hinten verschoben wird, die Berechnungseinheit
für das
TFT-Paketfilter um 1 erhöht.
Die Berechnungseinheit für
TFT-Paketfilterung vor der TFT-Umordnung, die im Zusammenhang mit 14 beschrieben
wurde, und die Berechnungseinheit für ein TFT-Paketfilter nach
der im Zusammenhang mit 15 beschriebenen
TFT-Umordnung werden unter Bezugnahme auf 16 beschrieben.
-
16 erläutert einen
Vergleich zwischen einer Berechnungsmenge für TFT-Paketfilterung von 14 und
einer Berechnungsmenge für
TFT-Paketfilterung von 15.
-
In 16 repräsentieren
die beiden linken Spalten speziell TFT-Paketfilterberechnungen, die Berechnungsmenge
für TFT-Paketfilterung
vor der TFT-Umordnung
der beiden rechten Spalten repräsentieren TFT-Paketfilterberechnungen
nach der TFT-Umordnung, und die TFT-Paketfilterberechnungen vor
der TFT-Umordnung
werden unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
TFT-Paketfilterberechnungen
an einem GTP-Tunnel #n werden zu einem Wert, der durch Multiplikation
der Berechnungseinheit, speziell einer Berechnungsmengeneinheit,
mit der Anzahl an Paketdaten bestimmt wird, wobei TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel #n = Berechnungseinheit·Anzahl an Paketdaten. In 14 sind
die TFT-Paketfilterberechnungen an
dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel #7 folgendermaßen.
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#1 = 1·1000
= 1000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 =
2·400
= 800
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3 = 3·1200 =
3600
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #4 = 4·800 =
3200 TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5 = 5·500 =
2500
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6 = 6·1.500.000
= 9.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 7·3000
= 21.000
-
TFT-Paketfilterberechnungen
vor der TFT-Umordnung in 14 werden
zu einem Gesamtwert von 9.032.100.
-
Dann
sind in 15 TFT-Paketfilterberechnungen
an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel #7 folgendermaßen:
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#1 = 1·1000
= 1000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 =
2·400
= 800
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3 = 3·1200 =
3600
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4 = 4·800 =
3200
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6 = 5·1.500.000
= 7.500.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 6·500
= 3000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 =
7·3000
= 21.000
-
Die
TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung in 15 werden
zu einem Gesamtwert von 7.532.600.
-
Wie
in 16 gezeigt ist, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
Paketdaten, die von dem externen Netzwerk empfangen werden, vor
der TFT-Umordnung und nach der TFT-Umordnung, von 9.032.100 auf
7.532.600 verringert, was zu einer Leistungsverbesserung von 10.9068
% führt.
Durch Umordnung von TFTs entsprechend GTP-Tunneln, bei denen die
Häufigkeit
von Paketdaten hoch ist, bei denen die TFT-Paketfilterung erfolgreich
war, werden TFT-Paketfilterberechnungen minimiert, wodurch die Systemleistung
verbessert wird.
-
Eine Änderung
der TFT-Paketfilterberechnungen entsprechend einer Situation empfangener
Paketdaten wird unter Bezugnahme auf die 17 bis 20 beschrieben.
-
17 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen von Paketdaten für jede von
mehreren TFTs gleich ist, gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. In 17 wird angenommen, dass die
Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs gleich 7 ist,
und die Anzahl an Paketdaten, die über GTP-Tunnel entsprechend
den jeweiligen TFTs übertragen
werden, 1.000.000 an den verbleibenden GTP-Tunneln mit Ausnahme
des GTP-Tunnels #5 beträgt.
In diesem Fall ist im Vergleich zu den verbleibenden GTP-Tunneln
nur die Anzahl an Paketdaten, die über den GTP-Tunneln #5 übertragen
werden, deutlich kleiner als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise
1000, so dass eine TFT-Umordnung durchgeführt wird.
-
In 17 sind
TFT-Paketfilterberechnungen an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel
#7 vor der TFT-Umordnung folgendermaßen.
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#1 = 1·1.000.000
= 1.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000
= 4.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 5·1000
= 5000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6 =
6·1.000.000
= 6.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 7·1.000.000
= 7.000.000
-
Dies
führt dazu,
dass man insgesamt TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung von 23.005.000
erhält.
-
Nach
der TFT-Umordnung werden eine Position einer TFT entsprechend dem
GTP-Tunnel #5 und eine Position einer TFT entsprechend dem GTP-Tunnel
#6 vertauscht. In diesem Fall erhält man folgende TFT-Paketfilterberechnungen
an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#1 = 1·1.000.000
= 1.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000
= 4.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 5·1.000.000
= 5.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 6·1000
= 6000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 =
7·1.000.000
= 7.000.000
-
Daher
erhält
man insgesamt 22.006.000 TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
in 17 gezeigt, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
Paketdaten, die von dem externen Netzwerk empfangen werden, vor
der TFT-Umordnung und nach der TFT-Umordnung, von 23.005.000 auf 22.006.000
verringert, was zu einer Leistungsverbesserung von 4,5397 % führt.
-
Nunmehr
ist 18 eine Tabelle, die ein Beispiel für TFT-Paketfilterberechnungen
durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur
erläutert,
wenn das Ausmaß von
TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für eine bestimmte unter mehreren
TFTs groß ist,
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Es wird in 18 angenommen,
dass die Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs gleich
7 ist, und nur die Anzahl an Paketdaten, die über den GTP-Tunnel #6 übertragen
werden, unter den Anzahlen an Paketdaten, die durch GTP-Tunneln
entsprechend den jeweiligen TFTs übertragen werden, bemerkenswert
groß ist.
In diesem Fall ist, im Vergleich zu den übrigen GTP-Tunneln, nur die
Anzahl an Paketdaten, die über
den GTP-Tunnel #6 übertragen
werden, bemerkenswert größer als
ein voreingestellter Wert, beispielsweise 1000, so dass eine TFT-Umordnung
durchgeführt
wird.
-
In 18 erhält man folgende
TFT-Paketfilterberechnungen an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel
#7 vor der TFT-Umordnung.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1
= 1·1
= 1
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 = 2·1 = 2
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#3 = 3·1
= 3
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4 = 4·1 = 4
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#5 = 5·1
= 5
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6 = 6·1000 =
6000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 = 7·1 = 7
-
Dies
führt dazu,
dass man insgesamt 6022 TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung erhält.
-
Nach
der TFT-Umordnung werden eine Position einer TFT entsprechend dem
GTP-Tunnel #6 und eine Position einer TFT entsprechend dem GTP-Tunnel
#5 vertauscht. In diesem Fall erhält man folgende TFT-Paketfilterberechnungen
an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#1 = 1·1
= 1
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 = 2·1 = 2
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#3 = 3·1
= 3
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4 = 4·1 = 4
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#6 = 5·1000
= 5000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5 =
6·1 =
6
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 = 7·1 = 7
-
Daher
erhält
man insgesamt 5023 TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
aus 18 hervorgeht, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
Paketdaten, die von dem externen Netzwerk empfangen werden, vor
der TFT-Umordnung und nach der TFT-Umordnung, von 6022 auf 5023
verringert, was zu einer Leistungsverbesserung von 19,8885 % führt.
-
19 erläutert nunmehr
ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur in
einem Fall, in welchem die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten
für eine
bestimmte unter mehreren TFTs klein ist, gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. In 19 wird angenommen, dass die
Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs gleich 7 ist,
und dass nur die Anzahl an Paketdaten, die durch den GTP-Tunnel
#5 übertragen
werden, unter den Anzahlen an Paketdaten, die durch GTP-Tunnel entsprechend
den jeweiligen TFTs übertragen
werden, bemerkenswert klein ist. In diesem Fall ist, im Vergleich
zu den übrigen
GTP-Tunneln, nur die Anzahl an Paketdaten, die durch den GTP-Tunnel
#5 übertragen
werden, bemerkenswert kleiner als ein voreingestellter Wert, beispielsweise
1000, so dass eine TFT-Umordnung durchgeführt wird.
-
In 19 erhält man folgende
TFT-Paketfilterberechnungen an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel
#7 vor der TFT-Umordnung.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1
= 1·1.000.000
= 1.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000
= 4.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 5·1
= 5
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6 = 6·1000 =
6000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 = 7·1.000.000
= 7.000.000
-
Im
Ergebnis erhält
man insgesamt 10.706.005 TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung.
-
Nach
der TFT-Umordnung sind eine Position einer TFT entsprechend dem
GTP-Tunnel #5 und eine Position einer TFT entsprechend dem GTP-Tunnel
#6 vertauscht. In diesem Fall erhält man folgende TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#1 = 1·1.000.000
= 1.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000
= 4.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 5·1000
= 5000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5 =
6·1 =
6
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 = 7·1.000.000
= 7.000.000
-
Daher
erhält
man insgesamt TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung
von 10.705.006.
-
Wie
aus 19 hervorgeht, werden Paketfilterberechnungen
für die
Paketdaten, die von dem externen Netzwerk empfangen werden, vor
der TFT-Umordnung und nach der TFT-Umordnung von 10.706.005 auf 10.705.006
verringert, was zu einer Leistungsverbesserung von 0,0001 % führt.
-
20 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine primäre TFT-Umordnungsprozedur in
jenem Fall erläutert,
in welchem jede von mehreren TFTs einen großen Unterschied in Bezug auf
die Menge von TFT-Paketfiltervorgängen bei Paketdaten im Vergleich
zu einer benachbarten TFT aufweist, gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. In 20 wird angenommen, dass die
Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs gleich 7 ist,
und der gegenseitige Unterschied zwischen den Anzahlen an Paketdaten,
die durch die GTP-Tunnel entsprechend den jeweiligen TFTs übertragen
werden, erheblich größer ist
als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise 1000. In diesem Fall
wird häufig
eine TFT-Umordnung zwischen den TFTs durchgeführt.
-
In 20 erhält man folgende
TFT-Paketfilterberechnungen an dem GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel
#7 vor der TFT-Umordnung.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1
= 1·1
= 1
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 = 2·1000 =
2000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3 = 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000.000
= 4.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 5·1.000.000.000.000
= 5.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 6·1.000.000.000.000.000
= 6.000.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 7·1.000.000.000.000.000.000
=
7.000.000.000.000.000.000
-
Insgesamt
erhält
man daher 7.006.005.004.003.002.001 TFT-Paketfilterberechnungen
vor der TFT-Umordnung.
-
Nach
der TFT-Umordnung werden die Positionen von TFTs entsprechend den
jeweiligen GTP-Tunneln vertauscht, wie in 20 gezeigt
ist. In diesem Fall erhält
man folgende Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #1 bis zum GTP-Tunnel
#7 wie folgt.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 1·1000
= 1000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3 =
2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 3·1.000.000.000
= 3.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 4·1.000.000.000.000
= 4.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 5·1.000.000.000.000.000
= 5.000.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 6·1.000.000.000.000.000.000
=
6.000.000.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1
= 7·1
= 7.
-
Daher
erhält
man insgesamt 6.005.004.003.002.001.007 TFT-Paketfilterberechnungen
nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
in 20 gezeigt, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten vor der TFT-Umordnung
und nach der TFT-Umordnung von 7.006.005.004.003.002.001 auf 6.005.004.003.002.001.007
verringert, was zu einer Leistungsverbesserung von 16,6669 % führt.
-
Als
nächstes
wird eine andere TFT-Umordnungsprozedur durch die Umordnungsprozedur 1011 unter Bezugnahme
auf 21 beschrieben.
-
21 ist
ein Diagramm eines Flussdiagramms, das ein Beispiel für Schritte
zur Durchführung
einer TFT-Umordnungsprozedur gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Im einzelnen ist 21 ein Flussdiagramm, das eine
TFT-Umordnungsprozedur durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur der Umordnungsprozedur 1011 erläutert.
-
In 21 initialisiert,
nach Empfang eines Signals, das den Ablauf einer vorbestimmten Zeit
von dem Zeitgeber 1015 repräsentiert, die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur
der Umordnungsprozedur 1011 Parameter "i" und "j" zum Suchen einer TFT von 1 im Schritt 2111,
und geht zum Schritt 2113 über. Hierbei repräsentiert
FTF[i] eine i-te TFT, repräsentiert
f[i] die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch einen i-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen,
und repräsentiert
TFTnum die Anzahl gespeicherter TFTs. Im Schritt 2113 bestimmt
die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur, ob der Parameter "i" kleiner
als TFTnum-1. Als Ergebnis der Bestimmung, wenn der Parameter "i" kleiner ist als TFTnum-1, geht die
sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur zum Schritt 2225 über. Im
Schritt 2225 initialisiert die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur statistische
Daten für
jede der TFTs, die in der Statistiktabelle 1051 des Speichers 1050 gespeichert
sind, und endet dann.
-
Wenn
als Ergebnis der Bestimmung im Schritt 2113 jedoch der
Parameter "i" größer oder
gleich TFTnum-1 ist, geht die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur zum
Schritt 2115 über.
Im Schritt 2115 bestimmt die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur,
ob der Parameter "j" kleiner ist als
TFTnum-1. Wenn als Ergebnis der Bestimmung der Parameter "j" kleiner ist als TFTnum-1, geht die
sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur zum Schritt 2117 über. Im
Schritt 2117 erhöht
die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur den Parameter "i" um
1 auf i+1 (i = i+1), und initialisiert den Parameter "j" auf 1 (j=1), und kehrt dann zum Schritt 2113 zurück. Wenn
infolge der Bestimmung im Schritt 2115 der Parameter " j" größer oder
gleich TFTnum-1 ist, geht die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur zum
Schritt 2119 über.
-
Im
Schritt 2119 bestimmt die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur,
ob f[j] größer ist
als a·f[j-1].
Die Tatsache, dass f[j] größer ist
als a·f[j-1],
dass die Häufigkeit
der Paketdaten, die durch einen j-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen,
größer ist
als die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch einen (j-1)-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen,
so dass die Häufigkeit
von Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche Paketfilterung durch eine i-te
TFT erfolgt, größer ist
als die Häufigkeit
von Paketdaten, bei denen eine erfolgreiche Paketfilterung durch eine
(i-1)-te TFT erfolgt. Weiterhin ist der Parameter "a" eine vorbestimmte Konstante. Wenn beispielsweise der
Parameter "a" auf 1000 eingestellt
ist (a=1000), stellt die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur einen Fall fest, in welchem die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch den j-ten GTP-Tunnel hindurchgelangen,
zumindest 1000 mal größer ist
als die Häufigkeit
von Paketdaten, die durch den (j-1)-ten GTP-Tunnel hindurchgehen. Wenn
infolge der Bestimmung f[j] größer ist
als a f[j-1], geht die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur zum Schritt 2121 über. Im
Schritt 2121 vertauscht die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur die
Reihenfolge der j-ten TFT, also TFT[j], mit der (j-1)-ten TFT, also
TFT[j-1], und geht dann zum Schritt 2223 über. Wenn
jedoch infolge der Bestimmung im Schritt 2119 f[j] kleiner
oder gleich a·f[j-1]
ist, geht die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur zum Schritt 2223 über. Im
Schritt 2223 erhöht
die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur den Parameter " j" um
1 (j=j+1), und kehrt dann zum Schritt 2115 zurück.
-
Fasst
man die TFT-Umordnungsprozedur zusammen, die von der sekundären TFT-Umordnungsprozedur
durchgeführt
wird, so überprüft die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur
Statistikdaten für
jede der TFTs, die in dem GGSN 119 gespeichert sind, und
wenn die Statistikdaten einer bestimmten TFT, also die Häufigkeit
von Paketdaten, einen vorbestimmten Wert überschreiten, führt die
sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur eine Umordnung von TFTs durch, um eine TFT-Suchzeit
während
der TFT-Paketfilterung zu minimieren. Die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur ist
im Betriebsablauf beinahe gleich jenem der primären TFT-Umordnungsprozedur,
die im Zusammenhang mit 13 beschrieben
wurde. Die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur entspricht der wiederholten Durchführung der
primären
TFT-Umordnungsprozedur ebenso häufig, wie
die Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherter TFTs beträgt. Die
sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur wiederholt die primäre TFT-Umordnungsprozedur ebenso
häufig,
wie der Anzahl an TFTs entspricht, um eine optimierte TFT-Umordnung
für TFT-Paketfilterung
durch wiederholtes Vergleichen der Häufigkeit von Paketdaten für TFT-Paketfilterung
mit einem benachbarten GTP-Tunnel zu vergleichen.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme die Paketfilterung nach der TFT-Umordnung
durch die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur beschrieben.
-
22 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel für Paketfilterung nach der TFT-Umordnung
durch eine sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur in einem UMTS-Kernnetzwerk gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
In 22 wird angenommen, dass die Paketfilterung vor
der TFT-Umordnung die gleiche ist wie jene, die im Zusammenhang
mit 14 beschrieben wurde. Daher werden, wenn eine
TFT-Umordnung durch die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur durchgeführt
wird, TFTs wie in 22 gezeigt umgeordnet. Wie im
Zusammenhang mit 14 beschrieben wurde, beträgt die Berechnungsmenge
für die
TFT-Paketfilterung (nachstehend abgekürzt als "TFT-Paketfilterberechnungen") vor der TFT-Umordnung
9,032,100, und es werden unter Bezugnahme auf 23 TFT-Paketfilterberechnungen
nach der TFT-Umordnung von 22 beschrieben.
-
23 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
einen Vergleich zwischen der Berechnungsmenge für die TFT-Paketfilterung von 14 und
der Berechnungsmenge für
die TFT-Paketfilterung von 22 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
-
In 23 repräsentieren
zwei linke Spalten TFT-Paketfilterberechnungen, speziell die Berechnungsmengen
für TFT-Paketfilterung
vor der TFT-Umordnung, und repräsentieren
zwei rechte Spalten TFT-Paketfilterberechnungen nach einer TFT-Umordnung
durch die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur, wie dies im Zusammenhang mit 16 beschrieben
wurde. Wie gezeigt beträgt
die Berechnungsmenge für
TFT-Paketfilterung vor der TFT-Umordnung 9.032.100, und ist die
Berechnungsmenge für
TFT-Paketfilterung nach der TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur
folgendermaßen.
-
In 23 ergeben
sich folgende TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #1 bis zum
GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 1·1.500.000
= 1.500.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 2·3000
= 6000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3 =
3·1200
= 3600
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1 =
4·1000
= 4000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4 =
5·800
= 4000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5 =
6·500
= 3000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 =
7·400
= 2800
-
Daher
erhält
man insgesamt 1.555.800 TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
in 23 gezeigt, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten vor der TFT-Umordnung
und nach der TFT-Umordnung von 9.032.100 auf 1.555.800 verringert,
was zu einer Leistungsverbesserung von 82,7748 % führt. Verglichen
mit der TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur stellt
die TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur eine
Leistungsverbesserung von etwa 63 % sicher. Die TFT-Umordnung durch
die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur ist besser als die TFT-Umordnung durch die
primäre
TFT-Umordnungsprozedur in Bezug auf die Leistungsverbesserung, da
eine TFT, welche die höchste
Häufigkeit
an Paketdaten aufweist, zuerst für
die TFT-Paketfilterung eingesetzt wird.
-
Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 24 bis 27 eine Änderung
von TFT-Paketfilterberechnungen entsprechend einer Situation empfangener
Paketdaten beschrieben.
-
24 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten für jede von mehreren
TFTs gleich ist, gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. In 24 wird angenommen, dass die Anzahl
an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs 7 beträgt, und
dass die Anzahl an Paketdaten, die durch GTP-Tunnel entsprechend
der jeweiligen TFTs übertragen
werden, bei den übrigen
GTP-Tunneln gleichmäßig 1.000.000
beträgt,
mit Ausnahme des GTP-Tunnels #5. In diesem Fall ist, im Vergleich
zu den übrigen GTP-Tunneln,
nur die Anzahl an Paketdaten, die durch den GTP-Tunnel #5 übertragen
werden, deutlich kleiner als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise
1000, so dass eine TFT-Umordnung durchgeführt wird.
-
In 24 ist
die Menge der TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #1 bis zum
GTP-Tunnel #7 vor der TFT-Umordnung gleich der Menge an TFT-Paketfilterberechnungen
vor der TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur,
die im Zusammenhang mit 17 beschrieben
wurde, so dass hiervon keine detaillierte Beschreibung erfolgt.
Nach der TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur werden
die Position einer TFT entsprechend dem GTP-Tunnel #5 und eine Position
einer TFT entsprechend dem GTP-Tunnel #6 vertauscht. In diesem Falle
ergeben sich folgende TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1 bis zum GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1
= 1·1
= 1.000.000 = 1.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000
= 4.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 5·1.000.000
= 5.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 6·1.000.000
= 6.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 7·1000
= 7000
-
Daher
erhält
man insgesamt 21.007.000 TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
aus 24 hervorgeht, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten vor der TFT-Umordnung
und nach der TFT-Umordnung von 23.005.000 auf 21.007.000 verringert,
was zu einer Leistungsverbesserung von 8,6851 % führt. Im
Vergleich zur TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur stellt
darüber
hinaus die TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur eine
Leistungsverbesserung von etwa 5 % sicher.
-
25 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen von Paketdaten für eine bestimmte
unter mehreren TFTs groß ist,
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. In 25 wird angenommen, dass die
Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs 7 beträgt, und
nur die Anzahl an Paketdaten, die durch den GTP-Tunnel #6 übertragen
werden, unter den Anzahlen von Paketdaten, die durch GTP-Tunnel entsprechend
der jeweiligen TFT übertragen
werden, bemerkenswert groß ist.
In diesem Fall ist im Vergleich zu den übrigen GTP-Tunneln nur die
Anzahl an Paketdaten, die durch den GTP-Tunnel #6 übertragen
werden, bemerkenswert höher
als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise 1000, so dass eine TFT-Umordnung
durchgeführt
wird.
-
In 25 ist
die Menge an TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung durch
die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur
gleich der Menge der TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung
durch die primäre
TFT-Umordnungsprozedur, die im Zusammenhang mit 18 beschrieben
wurde, so dass insoweit keine detaillierte Beschreibung erfolgt.
Nach der TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur werden
TFTs umgeordnet, wie in 25 gezeigt
ist. Nach der TFT-Umordnung erhält
man folgende TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #1 bis zum
GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6
= 1·1000
= 1000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1 =
2·1 =
2
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2 = 3·1 = 3
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#3 = 4·1
= 4
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4 = 5·1 = 5
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#5 = 6·1
= 6
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7 = 7·1 = 7
-
Daher
erhält
man insgesamt 1027 TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
in 25 gezeigt, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten vor der TFT-Umordnung
und nach der TFT-Umordnung von 6022 auf 1027 verringert, was zu
einer Leistungsverbesserung von 82,9459 % führt. Weiterhin stellt, verglichen
mit der TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur,
die TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur eine
Leistungsverbesserung von etwa 63 % sicher.
-
26 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
die Menge an TFT-Paketfilterungen von Paketdaten für eine bestimmte
unter mehreren TFTs klein ist, gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. In 26 wird angenommen, dass die
Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs gleich 7 ist,
und nur die Anzahl an Paketdaten, die durch den GTP-Tunnel #5 übertragen
werden, unter den Anzahlen von Paketdaten, die durch GTP-Tunnel entsprechend
der jeweiligen TFTs übertragen werden,
bemerkenswert klein ist. In diesem Fall ist im Vergleich zu den
verbleibenden GTP-Tunneln nur die Anzahl an Paketdaten, die durch
den GTP-Tunnel #5 übertragen werden,
bemerkenswert kleiner als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise
1000, so dass eine TFT-Umordnung durchgeführt wird.
-
In 26 ist
die Menge an TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung durch
die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur
gleich der Menge an TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung
durch die primäre
TFT-Umordnungsprozedur, die im Zusammenhang mit 19 beschrieben
wurde, so dass insoweit keine detaillierte Beschreibung erfolgt.
Nach der TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur werden
TFTs wie in 26 gezeigt umgeordnet. Nach
der TFT-Umordnung erhält
man folgende TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #1 bis zum
GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1
= 1·1
= 1.000.000 = 1.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 2·1.000.000
= 2.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 3·1.000.000
= 3.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000
= 4.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 5·100.000
= 500.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 6·1000
= 6000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#6 =
7·1 =
7
-
Daher
erhält
man insgesamt 10.506.007 TFT-Paketfilterberechnungen nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
in 26 gezeigt, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten vor der TFT-Umordnung
und nach der TFT-Umordnung von 10.706.005 auf 10.506.007 verringert,
was zu einer Leistungsverbesserung von 1,8681 % führt. Weiterhin
stellt, verglichen mit der TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur,
die TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur eine
Leistungsverbesserung von etwa 2 % sicher.
-
27 ist
eine Tabelle, die ein Beispiel für
TFT-Paketfilterberechnungen durch eine sekundäre TFT-Umordnungsprozedur erläutert, wenn
bei jeder von mehreren TFTs ein großer Unterschied in Bezug auf die
Menge von TFT-Paketfilterungen bei Paketdaten im Vergleich zu einer
benachbarten TFT vorhanden ist, gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. In 27 wird angenommen, dass die
Anzahl an in dem GGSN 119 gespeicherten TFTs gleich 7 ist,
und die gegenseitige Differenz zwischen der Anzahl an Paketdaten,
die durch die GTP-Tunnel entsprechend der jeweiligen TFTs übertragen
werden, erheblich größer ist
als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise 1000. In diesem Fall
wird häufig
eine TFT-Umordnung zwischen TFTs durchgeführt.
-
In 27 ist
die gleiche Menge an TFT-Paketfilterberechnungen vor der TFT-Umordnung
durch die sekundäre
TFT-Umordnungsprozedur wie bei der TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur
vorhanden, die im Zusammenhang mit 20 beschrieben
wurde, so dass insoweit keine detaillierte Beschreibung erfolgt.
Nach der TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur werden
TFTs so umgeordnet, wie dies in 27 gezeigt
ist. Nach der TFT-Umordnung erhält
man folgende TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel #1 bis zum
GTP-Tunnel #7.
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#7
= 1·1
= 1.000.000.000.000.000.000
= 1.000.000.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen
am GTP-Tunnel
#6 = 2·1.000.000.000.000.000
= 2.000.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#5
= 3·1.000.000.000.000
= 3.000.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#4
= 4·1.000.000.000
= 4.000.000.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#3
= 5·100.000
= 500.000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#2
= 6·1000
= 6000
TFT-Paketfilterberechnungen am GTP-Tunnel
#1 =
7·1 =
7
-
Daher
erhält
man insgesamt 1,002,003,004,005,006,007 TFT-Paketfilterberechnungen
nach der TFT-Umordnung.
-
Wie
in 27 gezeigt, werden TFT-Paketfilterberechnungen
für die
von dem externen Netzwerk empfangenen Paketdaten vor der TFT-Umordnung
und nach der TFT-Umordnung verringert von 7.006.005.004.003.002.001
auf 1.002.003.004.005.006.007, was zu einer Leistungsverbesserung
von 85,6979 % führt.
Weiterhin stellt, verglichen mit der TFT-Umordnung durch die primäre TFT-Umordnungsprozedur,
die TFT-Umordnung durch die sekundäre TFT-Umordnungsprozedur eine
Leistungsverbesserung von etwa 69 % sicher.
-
Wie
voranstehend beschrieben führt
in dem Mobilkommunikationssystem die vorliegende Erfindung eine
TFT-Umordnung entsprechend der Häufigkeit
von Paketdaten durch, die von einem externen Netzwerk empfangen
werden, wodurch TFT-Paketfilterberechnungen minimiert werden. Das
Minimieren der Anzahl an TFT-Paketfilterberechnungen trägt zu einer
vereinfachten Übertragungsprozedur
für Paketdaten
bei, die von dem externen Netzwerk empfangen werden, was zu einer
Verbesserung der Systemleistung führt.
-
Zwar
wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt und beschrieben, jedoch wissen Fachleute,
dass insoweit verschiedene Änderungen
in Bezug auf die Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne
vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die in den beigefügten Patentansprüchen angegeben
ist.