-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft Aktivierung eines Paketdatenprotokollkontextes,
wenn ein Endgerät
sich von einem paketvermittelten Netzwerk in ein anderes bewegt,
wobei es keine Signalisierungsschnittstelle zwischen den Netzwerken
gibt, um Mobilitätsmanagement
zu unterstützen.
-
Um
die Kommunikationsbedürfnisse
mobiler Anwender zu erfüllen,
wurden verschiedenste öffentliche
Funknetzwerke, wie zum Beispiel ein digitales Mobilkommunikationssystem
GSM (Global System for Mobile Communication), entwickelt. Neben öffentlichen
Netzwerken mit einem breiten Abdeckungsbereich sind auch verschiedene
drahtlose Ortsbereichsnetzwerke und Privatnetzwerke entwickelt worden.
Privatnetzwerke vom PMR-Typ (Private Mobile Radio oder Professional
Mobile Radio bzw. Privatmobilfunk oder Profimobilfunk), wie zum
Beispiel TETRA (Terrestrial Trunked Radio), sind typische Firmennetzwerke
oder Netzwerke für
Behörden,
wobei alle Kanäle
durch eine oder mehrere Firmen oder Behörden verwendet werden.
-
Auf
Grund der Ausdehnung insbesondere des Internets, wurden Netzwerke,
die verschiedene paketvermittelnde Dienste zur Verfügung stellen,
in den letzten paar Jahren entwickelt. Der Paketfunkdienst GPRS
(General Packet Radio Service bzw. Allgemeiner Paketfunkdienst)
wurde entwickelt für paketvermittelte
Datenübertragung
im GSM-System. Die wichtigsten Netzwerkelemente des GPRS sind ein
GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten
(GGSM) und GPRS-Unterstützungsknoten
(SGSN). Der SGSN steuert den Paketdatendienst im Bereich eines oder
mehrerer Zellen in einem Paketfunknetzwerk des zellenförmigen Typs.
Für diesen
Zweck ist jeder Unterstützungsknoten
SGSN typischerweise mit einem Basisstationsuntersystem verbunden.
Ein Endgerät
in der Zelle kommuniziert über
die Funkschnittstelle mit einer Basisstation und weiter durch das
Basisstationsuntersystem mit dem Unterstützungsknoten SGSN, zu dessen
Dienstbereich die Zelle gehört.
-
Der
GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten GGSN
kommuniziert mit externen Netzwerken, das heißt, kombiniert den GPRS-Dienst
des Betreibers mit anderen Paketnetzwerken, wie zum Beispiel einem
auf dem IP basierenden Netzwerk (zum Beispiel Internet, Intranet)
oder einem X.25-Netzwerk. Der GGSN umfasst Routing-Information,
das heißt SGSN-Adressen,
der GPRS-Teilnehmer und externe Netzwerkadressen, die sich auf Paketprotokollkontexte
(PDP) beziehen. Der GGSN fungiert als Router zwischen einer externen
Adresse und einen internen Routing-Information (zum Beispiel SGSN).
Der GGSN kann außerdem
Pakete von einer Mobilstation zu einer anderen innerhalb des Netzwerks übertragen.
-
Eine
Mobilstation, die an den GPRS angeschlossen ist, kann Datenpakete
auf der Basis einer bestimmten PDP-Adresse empfangen und/oder übertragen,
vorausgesetzt, dass der entsprechende PDP(Paketdatenprotokoll)-Kontext
in der Mobilstation, dem bedienenden Unterstützungsknoten und dem GGSN aktiviert
ist. Wenn der Bedarf besteht, eine Verbindung zu externen Netzwerken
aufzubauen, wird der zu verwendende Gateway-Unterstützungsknoten
(GGSN) auf der Basis eines Zugangspunktnamens APN ausgewählt. Die
Verbindung zu den externen Netzwerken wird durch den Zugangspunkt
eingerichtet und die GGSN-Adresse
kann auf der Basis des Zugangspunktnamens APN festgelegt werden.
Der bedienende GPRS-Unterstützungsknoten
SGSN überträgt eine „Erzeuge
PDP Kontext"-Anforderung
an den GGSN, der gemäß der GGSN-Adresse
ausgewählt
wird, die in den Teilnehmerdaten abgespeichert ist, oder gemäß dem Zugangspunktnamen,
der durch die Mobilstation gegeben ist, oder zu dem Grundeinstellungs-GGSN,
der durch den SGSN bekannt ist. Die PDP-Kontextaktivierung macht die Mobilstation
mit dem entsprechenden GGSN bekannt und die Kooperation mit den
externen Datennetzwerken kann beginnen. Dabei wird ein Tunnel zwischen
dem Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN und dem Unterstützungsknoten SGSN,
der durch Mobilstation bedient, gebildet. Der Tunnel kann gebildet
werden durch Verwenden eines GPRS-Tunnelungs-Protokolls GTP zwischen dem SGSN und
GGSN, wobei das Protokoll in der GPRS-Spezifikation GSM 09-60 „GPRS Tunneling Protocol
(GTP) across the Gn and Gp Interface", Version 6.2.0, Oktober 1998 definiert
ist.
-
Wenn
sich ein Teilnehmer von einem Unterstützungsknoten weg bewegt, um
durch einen anderen Unterstützungsknoten
bedient zu werden, wird die PDP-Kontext-Routinginformation
des GGSN durch Verwendung der Adresse des neuen Unterstützungsknotens
aktualisiert. Wenn die Unterstützungsknoten
und die Gateway-Unterstützungsknoten
zu demselben GPRS-Netzwerk (demselben PLMN, Public Land Mobile Network)
gehören,
ist die Schnittstelle zwischen ihnen die Gn. Wenn der Teilnehmer sich
zu einem neuen GPRS-Netzwerk (das PLMN ist unterschiedlich) bewegt,
kann der neue Unterstützungsknoten
von dem alten Unterstützungsknoten die
PDP-Kontextanforderungen anfordern und er kann die PDP-Kontextinformationen
in dem GGSN über
die Schnittstelle Gp aktualisieren.
-
Der
GGSN kann als Gateway-Unterstützungsknoten
zu den externen Netzwerken ebenso für andere Knoten als den SGSN-Unterstützungsknoten
verwendet werden, wie in 1 veranschaulicht ist. Im Prinzip
kann jedes beliebige paketvermittelte Netzwerk NW1, NW2 eine Verbindung
zu dem GGSN unter Verwendung des GTP-Tunnelungsprotokolls gemäß dem GPRS-Standard
aufbauen. Der GGSN kann als ein Gateway-Unterstützungsknoten zu anderen Paketnetzwerken
PDN (1) für
das Heimatnetzwerk NW1 des Teilnehmers, der die Mobilstation MS
verwendet, fungieren. Ein Heimatnetzwerk bezieht sich auf ein Netzwerk,
in dem alle Teilnehmerdaten, die sich auf einen Teilnehmer der Mobilstation
MS beziehen und in dem Netzwerk benötigt werden, dauerhaft verwaltet
werden, was bedeutet, dass ein Heimatortsregister im Heimatnetzwerk
zu finden ist. In einem derartigen Fall wird ein Paketdatenprotokollkontext
zwischen der Mobilstation MS, dem Heimatnetzwerk NW1 und dem GGSN
aktiviert. Die Schnittstelle Gn des GPRS-Systems kann verwendet werden
zwischen dem Netzwerk NW1 und dem GGSN. Wenn der Kontext aktiviert
wird, können
Daten zwischen der Mobilstation und den externen Paketnetzwerken
PDN übertragen
werden. Wenn der Teilnehmer sich im Bereich des Netzwerks NW1 bewegt,
werden die Informationen über
die PDP-Kontextveränderungen übertragen,
wenn benötigt
(wenn der Unterstützungsknoten,
der die Mobilstation bedient, des Netzwerks NW1 sich ändert),
an den GGSN.
-
Wenn
die Mobilstation MS sich in den Abdeckungsbereich (2) einer
Basisstation des besuchten Netzwerks NW2 bewegt, dann wandert (Roaming) die
Mobilstation MS im Netzwerk NW2. In bestimmten Fällen gibt es keine Signalisierungs schnittstelle zwischen
den verschiedenen Paketfunknetzwerken, um die Mobilität zu unterstützen. Insbesondere
zwischen zwei privaten Netzwerken gibt es typischerweise weder die
benötigt
Signalisierungsschnittstelle noch unterstützen sie daher Roaming. Wenn
es keine Signalisierungsschnittstelle gibt und die Mobilstation
MS versucht, einen Dienst im Bereich des Netzwerks NW2 anzufordern,
erhält
das besuchte Netzwerk NW2 keinerlei Informationen aus dem Heimatnetzwerk
NW1, die sich auf den Teilnehmer oder den PDP-Kontext, der im Netzwerk
NW1 aktieviert wurde, beziehen.
-
Das
Problem besteht insbesondere darin, dass das besuchte Netzwerk keine
Informationen über
den zu verwenden Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN erhält
und der Paketdatenprotokollkontext so durch das besuchte Netzwerk
zum Gateway-Unterstützungsknoten
nicht aktiviert werden kann. Wenn der Zugangspunktname von der Mobilstation übertragen
wird, kann das besuchte Netzwerk die Auswahl des Zugangspunkts (und
des Gateway-Unterstützungsknotens)
nicht in einer Weise beschränken,
die durch das Heimatnetzwerk benötigt wird.
-
WO
98/59505 offenbart ein Verfahren in einem Telekommunikationsnetzwerk
zum Bereitstellen der Adresse eines letzten bedienenden GPRS-Unterstützungsknotens
(SGSN) an einen Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) mittels
einer speziellen Aktualisierungs-GGSN-Adressanforderungsnachricht, die vom
SGSN an den GGSN gesendet wird.
-
WO
99/05828 offenbart einen mobilen Host, der Paketdaten mit einem
externen Netzwerk über
einen Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten
(GGSN) kommuniziert. Ein Paketdatenprotokoll (PDP)-Kontext wird
zwischen dem mobilen Host und dem GGSN aufgebaut. Der mobile Host
sendet eine „Aktiviere
PDP-Kontext-Anforderung"-Nachricht an den SGSN,
die einen Zugangspunktnamen (APN) enthält, zum Beispiel einen Namen
des Internetdienstanbieters (ISP). Der APN wird in eine GGSN-Adresse
unter Verwendung eines Domänennamensystems
DNS übersetzt.
Auf alle durch den SGSN benötigten
Daten, die sich auf den GPRS-Anwender beziehen, um das Routing und
die Datenübertragungsfunktionalität durchzuführen, wird über das
Signalisierungssystem Nr. 7 (SS7)-Netzwerk im Heimatortsregister
(HLR) zugegriffen. Das HLR bildet die internationale Mobil teilnehmeridentität (IMSI)
auf eine oder mehrere PDP-Adressen ab sowie bildet jede PDP-Adresse
auf einen oder mehrere GGSNs ab.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung, die das Verfahren umsetzt, bereitzustellen,
sodass die obigen Probleme vermieden werden können. Die Aufgaben der Erfindung
werden gelöst
durch ein Verfahren und ein System, die durch das gekennzeichnet
sind, was in den unabhängigen
Ansprüchen
angegeben ist. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
-
Die
grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, dass immer ein Zugangspunkt,
der durch ein bestimmtes Heimatnetzwerk bestimmt ist, und ein Gateway-Unterstützungsknoten,
der durch die Zugangspunktkennung bestimmt ist, verwendet werden,
ohne Rücksicht
auf das besuchte Netzwerk, in dem ein Endgerät zu jedem Zeitpunkt wandert
(Roaming). Die Erfindung basiert auf der Idee, dass, wenn ein wanderndes
Endgerät
eine Ativierung eines Paketdatenprotokollkontextes im besuchten
Netzwerk anfordert, das besuchte Netzwerk die Gateway-Unterstützungsknotenadresse
basierend auf der Teilnehmerkennung, die durch das Endgerät übertragen wurde,
und basierend auf einer vorbestimmten Netzwerkkennung des Zugangspunkts
bestimmt. So wird wenigstens die Netzwerkkennung des Zugangspunkts
für besuchende
Endgeräte
in dem besuchten Netzwerk gespeichert. Basierend auf der Gateway-Unterstützungsknotenadresse
kann das besuchte Netzwerk die Anforderung der Aktievierung des
Paketdatenprotokollkontextes an den Gateway-Unterstützungsknoten übertragen
und die Aktivierung des Paketdatenprotokollkontextes kann, wenn
durch den Gateway-Unterstützungsknoten
erlaubt, abgeschlossen werden.
-
Das
Verfahren und System der Erfindung bietet den Vorteil, dass das
besuchte Netzwerk in der Lage ist, festzulegen, welcher Gateway-Unterstützungsknoten
zu den externen Paketnetzwerken zu verwenden ist, und der Paketdatenprotokollkontext kann
aufgebaut werden. Der Teilnehmer kann so in verschiedenen Netzwerken
wandern (Roaming) und paketvermittelte Dienste über den Gateway-Unterstützungsknoten über das
Heimatnetzwerk empfangen ohne Rücksicht auf
den (Aufenthalts-)Ort des Teilnehmers. Das Heimatnetzwerk behält die Kontrolle über Teilnehmer,
da die Verbindungen zwischen dem Endgerät und den externen Netzwerken über den
Gateway-Unterstützungsknoten
des Heimatnetzwerks eingerichtet sind.
-
In
dem Verfahren und dem System gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird die Betreiberkennung des Zugangspunkts basierend auf der Teilnehmerkennung,
die durch das Endgerät übertragen
wurde, festgelegt. Basierend auf der gespeicherten Netzwerkkennung
und der Betreiberkennung kann die tatsächliche Gateway-Unterstützungsknotenadresse
festgelegt werden. Dieses Ausführungsbeispiel
stellt den Vorteil bereit, dass von allen Identifizierungsdaten
des Zugangspunkts nur die Netzwerkkennung in den Teilnehmerdaten
gespeichert werden muss.
-
Es
ist außerdem
möglich,
dass der Zugangspunktname durch das Endgerät übertragen wird. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung überprüft das besuchte
Netzwerk, ob die Netzwerkkennung des Zugangspunktnamens, der durch
das Endgerät übertragen
wurde, gespeichert ist. Wenn die Netzwerkkennung gespeichert ist, überträgt das besuchte
Netzwerk eine Anforderung für
die Aktievierung eines Paketdatenprotokollkontextes an den Gateway-Unterstützungsknoten,
der durch die Kennung festgelegt wurde. Dies stellt den Vorteil
bereit, dass die Auswahl des Zugangspunkts beschränkt werden
kann.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Im
Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail in Verbindung
mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die angefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen
-
1 ein
Telekommunikationssystem im Allgemeinen zeigt, wobei der GGSN als
ein Gateway-Unterstützungsknoten
zu externen Paketnetzwerken fungiert;
-
2 ein
TETRA-Paketfunksystem im Wege eines Beispiels zeigt, wobei der GGSN
als ein Gateway-Unterstützungsknoten
zu externen Paketnetzwerken fungiert;
-
3a ein
Signalisierungsdiagramm ist, das veranschaulicht, wie ein Zugangspunktname
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung bestimmt wird;
-
3b ein
Signalisierungsdiagramm ist, das veranschaulicht, wie ein Zugangspunktname
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung bestimmt wird;
-
4 im
Wege eines Beispiels und mittels eines Signalisierungsdiagramms
zeigt, wie eine Mobilstation und ein Paketdatenprotokollkontext
aktiviert werden.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung kann auf beliebige paketvermittelte Telekommunikationssysteme
angewendet werden, bei denen es keine Signalisierungsschnittstelle
zwischen verschiedenen Netzwerken gibt, um Mobilität der Teilnehmer
zu unterstützen.
Derartige Systeme können
einschließen öffentliche
Mobilkommunikationssysteme, wie beispielsweise GSM oder UMTS (Universal
Mobile Telecommunition Systems), drahtlose Ortsbereichnetzwerke
und insbesondere verschiedene Privatnetzwerke. Im Folgenden wird die
Erfindung auf ein TETRA-System angewendet, ohne jedoch die Erfindung
auf ein derartig bestimmtes System zu beschränken.
-
2 berücksichtigt
nur die wesentlichen Teile der Erfindung und zeigt ein TETRA-Paketfunksystem,
wobei eine Verbindung zu externen Paketdatennetzwerken PDN unter
Verwendung des GPRS-Gateway-Unterstützungsknotens GGSN eingerichtet
ist. Eine Mobilstation MS umfasst TETRA-Netzwerkendgerätfunktionen (MT, Mobiles Endgerät) und die
tatsächliche
Datenendgerät(TE)-Endgeräteausstattung,
die auch physikalisch getrennte Bestandteile sein können. Ein
Teilnehmer hat einen Vertrag über
die Verwendung von paketvermittelten Diensten mit dem Betreiber
des Heimatnetzwerk HSwMI geschlossen, von dem der Teilnehmer typischerweise
eine Smart-Card ICC erhält.
Die ICC umfasst eine Teilnehmerkennung ITSI (individuelle TETRA-Teilnehmeridentität). Die
Funktion der Smart-Card ICC, die die ITSI-Kennung umfasst, besteht
einerseits darin, zuverlässig
der Mobilstation und dem Netzwerk die Informationen über den
Teilnehmer zur Verfügung
zu stellen und anderer seits, die die Dienste, die an den Teilnehmer
gerichtet sind, an die richtige Mobilstation zu übertragen. Die Mobilstation
MS kann daher angesehen werden, die Teilnehmerkennung ITSI, die
zur Verwendung der TETRA-Dienste benötigt ist, zu umfassen und den
Teilnehmer zu repräsentieren,
wenn die Smart-Card ICC in die Mobilstation eingesetzt ist. Typischerweise muss
bevor die Smart Card verwendet werden kann, der PIN-Code (Personal
Identification Number) überprüft werden.
Die ITSI-Kennung besteht aus zwei Teilen [ITSI = MNI + SSI]. Die
SSI (Short Subscriber Identity bzw. Kurzteilnehmeridentität) ist eine
persönliche
Kennung des Teilnehmers und ist ähnlich
der MSIN (Mobile Subscriber Identity Number bzw. Mobilteilnehmeridentitätsnummer)-Kennung
des GSM/GPRS-Systems.
Die MNI (Mobile Network Identity bzw. Mobilnetzwerkidentität) bestimmt
das TETRA-Netzwerk und umfasst zwei Teile [MNI = MCC + MNC]. Die
MCC (Mobile Country Code bzw. Mobillandcode) bestimmt die Landeskennung
des Teilnehmers. Der MNC (Mobile Network Code bzw. Mobilnetzwerkcodes)
ist die Kennung des Heimatnetzwerk des Teilnehmers innerhalb des
Landes, das heißt
in dem Beispiel die Kennung des Netzwerks HSwMI.
-
Die
Vermittlungs- und Verwaltungsinfrastruktur des TETRA-Systems, das
heißt
das TETRA-Netzwerk HSwMI, VSmMI, umfasst wenigstens eine digitale
Zentrale, Basisstationsfunktionen und Funkschnittstellenverwaltung
zum Aufbauen einer bidirektionalen Datenübertragungsverbindung über die Funkschnittstelle
zu der Mobilstation MS. Eine paketvermittelte Datenübertragungsverbindung
kann zwischen der Mobilstation MS und dem TETRA-Netzwerk HSwMI,
VSwMI über
die Schnittstelle R0, die in den TETRA-Spezifikationen bestimmt
ist, aufgebaut werden. Eine aktuelle Konzeption des TETRA-Paketdatenprotokolls
ist in der TETRA-Spezifikation ETS 300 392-2 Clause 19, Version
ME 04, August 1999 angegeben.
-
Damit
die Dienste des TETRA-Netzwerks HSwMI, VSwMI verwendet werden können, wird
die Mobilstation MS registriert. Die Zugangssteuerung für die Mobilstation
MS kann dann basierend auf den Teilnehmerdaten und der Authentifizierung
durchgeführt
werden und wenn die Mobilstation MS für einen Paketfunkdienst berechtigt
ist, kann ein logischer Link zwischen dem Netzwerk und der MS gebildet werden
und die MS wird verfügbar.
Das Heimatnetzwerk HSwMI umfasst typischerweise eine Heimatdatenbank
HDB, in der die Teilnehmerdaten des Teilnehmers, der die Mobilstation
MS verwendet, dauerhaft gespeichert sind. Mobilitätsverwaltung
gemäß dem TETRA-System
kann zwischen der Mobilstation MS und dem HSwMI (oder zwischen MS
und dem VSwMI) verwendet werden, was bedeutet, dass das TETRA-Netzwerk
HSwMI, VSwMI sich immer des Aufenthaltsort des in der Basisstation
des Netzwerkabdeckungsbereichs (LA1, LA2) registrierten Teilnehmers
bewusst ist. Da es keine Signalisierungsschnittstelle zwischen dem
Heimatnetzwerk HSwMI und dem besuchten Netzwerk VSwMI in einem beliebigen
Fall ist, ist das Wandern (Roaming) des Standes der Technik nicht
möglich.
-
Die
Verbindung zwischen dem Netzwerk HSwMI und dem GGSN ist über die
Schnittstelle Gn eingerichtet und die Schnittstelle zwischen dem
Netzwerk VSwMI und dem GGSN ist entsprechend die Gp. Die durch den
GGSN und das VSwMI verwendeten Grenzgateways umfassen eine Funktion
zum Übertragen
von Daten über
die Schnittstelle Gp, die typischerweise ein Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerk
ist. In diesem Fall umfasst das Netzwerk HSwMI (VSwMI) die benötigte Funktion
zum Protokollwandeln der TETRA-Schnittstelle R0 und der GPRS-Schnittstelle
Gn (Gp) (Relay-Funktionalität bzw.
Weiterleitungsfunktionalität).
Signalisierungsnachrichten gemäß den TETRA-R0-Schnittstellen-Spezifikationen können so
zwischen dem TETRA-Netzwerk HSwMI, VSwMI und der Mobilstation MS
verwendet werden. Wenigstens PDP-Kontextaktivierungs-, -deaktivierungs-
und -Aktualisierungs-Nachrichten gemäß den GPRS-Schnittstellen Gn, -Gp-Spezifikationen
können
zwischen dem TETRA-Netzwerk HSwMI, VSwMI und dem Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN versendet werden. Die Verbindung zwischen dem Netzwerk HSwMI,
VSwMI und dem GGSN ist typischerweise auf dem IP-Protokoll eingerichtet.
-
Ein
Zugangspunkt zu den externen Netzwerken PDN wird ausgewählt basierend
auf einem Zugangspunktnamen APN. Der APN bezieht sich auf einen
Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN und umfasst zwei Teile: eine Netzwerkkennung und eine Betreiberkennung.
Die Betreiberkennung bestimmt das Netzwerk, in dem der GGSN ist.
Die Netzwerkkennung bestimmt die GGSN-Adresse im Netzwerk. Der APN
kann ein DNS-Name (Domänennamenssystem) sein,
der in eine individuelle IP-Adresse konvertiert werden kann. Innerhalb
eines IP-Unternetzwerks wird
nur die Netzwerkkennung benötigt.
So wird die physikali sche Adresse des Gateway-Unterstützungsknotens
des GGSN aus dem Zugangspunktnamen APN erhalten.
-
Der
GGSN überträgt Pakete
zwischen der Mobilstation MS und den externen Paketnetzwerken PDN
basierend auf dem aktivierten Datenprotokollkontext. Wenn eine registrierte
Mobilstation MS wünscht,
einen Paketdatenprotokollkontext für Datenübertragung zu aktivieren, überträgt die Mobilstation
den Netzwerk HSwMI eine Anforderung für eine PDP-Kontextaktivierung.
Der PDP-Kontext, der auf dem TETRA-Datenprotokoll basiert und das GTP-Tunnelungsprotokoll
wird für
die Mobilstation MS aktiviert. Als ein Ergebnis der PDP-Kontextaktivierung
(in der Mobilstation MS, dem Netzwerk HSwMI, VSwMI und dem Gateway-Unterstützungsknoten GGSN)
wird der Mobilstation MS eine PDP-Adresse zugeordnet und ein GTP-Tunnel
wird zwischen dem GGSN und dem HSwMI gebildet. Danach kann die MS
Pakete basierend auf dem aktivierten Kontext übertragen/empfangen.
-
Externe
Paketnetzwerke PDN können
Netzwerke sein, die auf dem IP-Protokoll basieren, beispielsweise
Internet oder privaten Intranet-Netzwerken. Das HSwMI kann mehrere
Gn-Gateways (siehe den SGSN in dem GPRS-System) umfassen, die für eine Gruppe
von Basisstationen verantwortlich sind. Wenn eine Mobilstation sich
vom Gn-Gateway zu einem neuen Gateway bewegt, fordert der neue Gateway
vom vorherigen Gateway die PDP-Kontextinformationen an und überträgt die Informationen über die neue
Adresse an den Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN.
-
Wenn
die Mobilstation MS sich in dem Abdeckungsbereich LA2 eines anderen
TETRA-Netzwerk VSwMI bewegt, müssen
die Paketfunkdienste der Mobilstation MS durch das Netzwerk VSwMI
zur Verfügung
gestellt werden. Da die Netzwerkkennung MNC und/oder die Landeskennung
MCC des VSwMI zu denjenigen des HSwMI unterschiedlich sind, findet
Wandern (Roaming) oder „Migration", wie sie in den
TETRA-Spezifikationen bestimmt ist, statt. Gemäß der Erfindung wird die Verbindung
zu den externen Netzwerken PDN weiter durch den Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN des Heimatnetzwerks HSwMI aktiviert, anstelle der Verwendung
beispielsweise eines Verbindungspunktes CP, der auch ein Gateway-Unterstützungsknoten
mit der GGSN-Funktionalität
sein kann. Die Rolle des GGSN kann so auch während des Roamens bzw. Wanderns
aufrechterhalten werden. Wenn die Mobilstation sich zum Netzwerk
VSwMI bewegt, von dem es keine Signalisierungsverbindung zum Heimatnetzwerk
HSwMI gibt, erhält
im Stand der Technik das VSwMI weder Informationen über den
Gateway-Unterstützungsknoten GGSN
noch kann der PDP-Kontext aufgebaut werden.
-
Im
System gemäß der Erfindung
legt das besuchte Netzwerk VSwMI die Gateway-Unterstützungsknotenadresse
basierend auf der Teilnehmerkennung, die durch die Mobilstation
MS übertragen wurde,
und den Zugangspunktinformationen, die in dem Netzwerk VSwMI gespeichert
sind, fest.
-
Da
es keine Signalisierungsschnittstelle zwischen dem VSwMI und dem
HSwMI gibt, können
die Teilnehmerdaten nicht von dem Heimatnetzwerk HSwMI angefordert
werden. Das ist der Grund dafür, warum
das VSwMI eine Datenbank DB umfasst, die Daten über Teilnehmer enthält, die
berechtigt sind, die VSwMI-Dienste
zu verwenden. Diese Daten umfassen wenigstens die benötigten Teilnehmerkennungen
und verwenden bevorzugt auch die Informationen, die zur Authentifizierung
und für
die Datenübertragungsverschlüsselung
notwendig sind. Um den Teilnehmer zu identifizieren, wird wenigstens
die SSI-Kennung in der DB gespeichert, vollständig oder teilweise Teilnehmer-spezifisch.
So kann das VSwMI die ITSI-Kennung, die durch die Mobilstation MS übertragen
wurde, überprüfen und
Dienste, wenn die Mobilstation zum Wandern (Roaming) berechtigt
ist, zur Verfügung
stellen.
-
Um
den Gateway-Unterstützungsknoten GGSN
zu erfassen, umfasst die DB außerdem
wenigstens die Zugangspunktnetzwerkkennung entsprechend den GPRS-Spezifikationen.
Die Netzwerkidentifikation wird bevorzugt Teilnehmerspezifisch basierend
auf der SSI-Kennung oder der ITSI-Kennung festgelegt, was bedeutet,
dass die zu verwendende Zugangspunktnetzwerkkennung in den Daten des
jeweiligen Teilnehmers bestimmt werden. Die Netzwerkkennung kann
in Übereinstimmung
mit dem Domänennamen
des Betreibers, zum Beispiel „xxx.company.com" sein, aber sie muss
nicht mit der Kennung „.gprs" enden. Die Teilnehmerdaten
der DB können
basierend auf Roaming-Abkommen verwaltet werden, was bedeutet, dass
das Heimatnetzwerk HSwMI Daten über
Teilnehmer, die zum Roamen des Netzwerks VSwMI berechtigt sind,
zum Beispiel ein mal monatlich liefert. Das VSwMI speichert die Informationen,
die es empfängt
in der Datenbank DB. Es ist außerdem
möglich,
dass die Identifizierungsdaten der Zugangspunkte in der Datenbank
DB Betreiber- oder Netzwerk-spezifisch gespeichert werden, das heißt, ein
bestimmter Zugangspunkt wird für
alle Teilnehmer des Heimatnetzwerks HSwMI festgelegt. Die Identifizierungsdaten
können
außerdem
Gruppen-spezifisch gespeichert werden, beispielsweise Firmenspezifisch.
-
Im
Folgenden wird mittels 3a erklärt, wie ein Zugangspunktname
APN gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung festgelegt wird.
-
Während der
Registrierung [ITSI] wird die ITSI-Kennung aus der Mobilstation
MS erhalten. Wenn die MS eine PDP-Kontextaktivierung anfordert,
fordert das VSwMI die Zugangspunktnetzwerkkennung aus der Datenbank
DB basierend auf der SSI-Kennung oder der ITSI-Kennung [erhalten
Netzwerk ID], [Netzwerk ID] an. Da der Gateway-Unterstützungsknoten
(GSGN) in einem anderen Netzwerk ist, muss das Netzwerk VSwMI die
Betreiberkennung [Bestimmung der Betreiber ID] bestimmen. Das VSwMI
bestimmt die Betreiberkennung aus der ITSI-Teilnehmerkennung. Die APN-Betreiberkennung
umfasst typischerweise drei Teile, wobei zwei Teile das GPRS-PLMN-Netzwerk
identifizieren und der letzte Teil „.gprs" ist, der anzeigt, dass es sich um ein GPRS-System
handelt. Die ersten zwei Teile der Betreiberkennung wurden bevorzugt
aus der Landeskennung MCC der ITSI-Kennung und der Kennung MNC abgeleitet.
Wie ein Domänenname
kann die Betreiberkennung so die Form yyyyMCCC.zzzzMNC.gprs haben,
wobei yyyy und zzzz, falls erforderlich, zusätzliche Kennungen variabler
Länge sind.
Wenn die ITSI des Teilnehmers der Mobilstation MS „123 45
6789" ist, trennt
das VSwMI „yyyy.45.zzzz.123.gprs" von der ITSI-Kennung
als eine Betreiberkennung ab.
-
Da
das VSwMI die Betreiberkennung bestimmt hat, bilden die Betreiberkennung
und die Netzwerkkennung den tatsächlichen
APN und der Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN kann kontaktiert werden. Es ist anzumerken, dass der APN außerdem in
einer anderen Reihenfolge als der in 3a veranschaulicht
bestimmt werden kann, das heißt,
das VSwMI kann die Betreiberkennung vor dem Abrufen der Netzwerkkennung
bestimmen.
-
Im
Folgenden wird mittels der 3b erklärt, wie
ein GGSN-Zugangspunktname APN des Systems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung festgelegt wird. Die Idee besteht darin, dass die
Zugangspunktnamen APN in ihrer Gesamtheit in der Datenbank, bevorzugt
teilweiserspezifisch gespeichert worden sind. Basierend auf der
ITSI-Kennung [ITSI], die von der Mobilstation MS erhalten wurde,
kann das VSwMI den APN [Erhalte APN-ID], [APN-ID] aus der Datenbank
DB abrufen. Der APN umfasst die Netzwerkkennung als auch die Betreiberkennung,
weshalb der Verbindung zu dem Gateway-Unterstützungsknoten GGSN aufgebaut werden
kann.
-
Der
Zugangspunktname APN, der in den obigen Ausführungsbeispielen der Erfindung
festgelegt wurde, ist typischerweise ein logischer DNS-Name, der
durch einen DNS-Server in eine IP-Adresse umgewandelt werden kann.
Die tatsächliche
Adresse des Gateway-Unterstützungsknotens
GGSN wird auf diese Weise erhalten. Die Gateway-Unterstützungsknotenadressbestimmung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
bietet den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, so viele Teilnehmerdaten
in den besuchten Netzwerken zu speichern, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel
und dass die APN-Informationen, die für die besuchenden Teilnehmer
gespeichert werden müssen,
in derselben Form wie die APN-Informationen der eigenen Teilnehmer
des Netzwerks VSwMI gespeichert werden können. Obwohl das VSwMI und
die DB in 3a und 3b als
getrennte Teile aus Gründen
der Klarheit veranschaulicht worden sind, bildet die DB bevorzugt
einen Teil des besuchten Netzwerks VSwMI. Da die DB ein Teil des Netzwerks
VSwMI ist, kann das Netzwerkelement, das die PDP-Kontextverwaltung steuert, die Informationen
logisch aus der Datenbank DB abrufen. Die DB kann beispielsweise
in dem Speicherraum der TETRA-Zentrale liegen.
-
Das
TETRA-System unterstützt
nicht die Verwendung des APN, der durch die Mobilstation übertragen
wurde, wofür
das Netzwerk VSwMI die Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN-Adresse basierend auf den Teilnehmerdaten und der Teilnehmerkennung
bestimmen muss.
-
Im
Folgenden wird mittels des Signalisierungsdiagramms der 4 veranschaulicht,
wie die Mobilstation sich im besuchten Netzwerk VSwMI registriert
und wie ein Paketdatenprotokollkontext im Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN aktiviert wird. Wenn die Mobilstation eine Basisstation des
Abdeckungsbereichs LA2 besucht, registriert sich die MS im Netzwerk
VSwMI [Registrierung]. Die Registrierung kann stattfinden, wenn
der Anwender die Mobilstation im Bereich LA2 einschaltet oder wenn
die aktive MS sich in den Bereich LA2 bewegt. Die ITSI-Kennung, die den
Teilnehmer identifiziert, wird von der Mobilstation MS übertragen.
Wenn das VSwMI feststellt, dass es eine wandernde MS ist, überprüft es bevorzugt
die Teilnehmerdaten in der Datenbank DB. Wenn der Teilnehmer berechtigt
für Wandern (Roaming)
(die Teilnehmerdaten sind in der DB zu finden), erlaubt das VSwMI,
dass die Dienste bereitgestellt werden.
-
Wenn
ein Paketdatenprotokollkontext von der registrierten Mobilstation
MS für
Datenübertragung
aufgebaut wird, sendet die MS dem Netzwerk VSwMI eine Anforderung
für eine
PDP-Kontextaktivierung [SN-aktiviere PDP-Kontext-Anforderung]. Die Mobilstation MS kann
anzeigen, ob sie eine feste oder eine dynamische PDP-Adresse verwenden
will. An dieser Stelle können
Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise Authentifizierung zwischen
der Mobilstation MS und dem Netzwerk VSwMI durchgeführt werden.
Wenn der Mobilstation MS erlaubt ist, die PDP-Adresse zu aktivieren,
kann das VSwMI einen TETRA-PDP-Kontext
für die
Mobilstation MS erzeugen. Der PDP-Kontext bildet den GTP-Tunnel, der zu bilden
ist, und die R0-Schnittstellenfunktionen auf die TETRA-Mobilitätsverwaltung
ab. Für
diesen Zweck erzeugt das VSwMI einen TID (Tunnelkennung, die in dem
GPRS-Tunnelungsprotokoll zwischen den Netzwerkelementen zum Identifizieren
des PDP-Kontextes verwendet wird) für den angeforderten PDP-Kontext
basierend auf der ITSI-Kennung und einer NSAPI (Netzwerkschichtdienstzugangspunktkennung), die
von der Mobilstation MS empfangen worden ist. Wenn die MS eine feste
IP-Adresse angefordert hat, enthalten die Teilnehmerdaten die PDP-Adresse,
die zu verwenden und durch das Heimatnetzwerk HSwMI bestimmt ist.
Wenn die MS eine dynamische IP-Adresse angefordert hat, erlaubt
das VSwMI dem Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN, die Adresse zuzuordnen.
-
Gemäß der vorhergehenden
Beschreibung kann das VSwMI den Zugangspunktnamen APN [APN-Bestimmung]
bestimmen. Basierend auf der IP-Adresse gemäß dem APN, wird eine Anforderung für eine PDP-Kontextaktivierung
[Erzeuge PDP-Kontextanforderung] über die Schnittstelle Gp an
den Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN übertragen. Das
VSwMI überträgt den APN
in der Anforderung für eine
PDP-Kontextaktivierung [Erzeuge PDP-Kontextanforderung] in dem APN-Feld
gemäß der GTP-Spezifikation
09.60. Das VSwMI speichert die IP-Adresse (die aus einem logischen
Namen umgesetzt werden kann) des Gatewy-Unterstützungsknotens GGSN in Verbindung
mit dem angeforderten PDP-Kontext (GGSN-Adresse in Verwendung) und verwendet
die Adresse solange wie der PDP-Kontext besteht.
-
Wenn
der Gateway-Unterstützungsknoten GGSN
die PDP-Kontextaktivierungsanforderung
annehmen kann, kann die PDP-Kontextaktivierung
abgeschlossen werden. Der GGSN fügt
den neuen Kontext zu einer PDP-Kontexttabelle hinzu und bildet eine
Rechnungsstellungskennung. Der GGSN überträgt außerdem dem Netzwerk VSwMI eine
Nachricht betreffend der PDP-Kontextaktivierung, wobei die Nachricht
eine dynamische PDP-Adresse [erzeuge PDP-Kontextanforderung] umfassen
kann. In Reaktion auf dies bildet das VSwMI die NSAPI-Kennung auf die
GGSN-Adresse ab. Das VSwMI überträgt weiter der
Mobilstation MS die Informationen über die PDP-Kontextanforderung [SN-Aktiviere PDP-Kontextannahme].
-
Wenn
der PDP-Kontext aktiviert wird, kann die Mobilstation MS zu übertragende
Datenpakete über
den aufgebauten Kontext an das Netzwerk VSwMI übertragen und weiter an den
Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN und umgekehrt. Der GGSN kommuniziert mit anderen Paketnetzwerken
PDN, wie in den GPRS-Spezifikationen
festgelegt. Wenn der GGSN Datenpakete aus den externen Netzwerken
PDN empfängt,
die für
die Mobilstation MS bestimmt sind, überträgt der GGSN die Datenpakete gemäß dem aktivierten
PDP-Kontext an das Netzwerk VSwMI, das sie weiter an die Mobilstation
MS überträgt.
-
Wenn
die Mobilstation einen aktiven PDP-Kontext zum Gateway-Unterstützungsknoten über das
Netzwerk HSwMI vor dem Bewegen in das Netzwerk VSwMI hatte, kann
der PDP-Kontext, der im HSwMI aktiviert ist, ge löscht werden, wenn die Mobilstation
sich in das Netzwerk VSwMI bewegt. Das HSwMI kann eine Anforderung
für PDP-Kontextdeaktivierung
(Lösche
PDP-Kontextanforderung)
an dem Gateway-Unterstützungsknoten übertragen, wenn
das HSwMI feststellt, dass die MS nicht länger verfügbar ist. Der GGSN löscht den
PDP-Kontext gemäß der TDI-Kennung
und gibt die PDP-Adresse frei, damit sie durch andere Mobilstationen
verwendet wird. Der GGSN überträgt außerdem dem
HSwMI eine Nachricht, dass der PDP-Kontext gelöscht worden ist.
-
Wenn
das besuchte Netzwerk VSwMI die Verwendung des APB unterstützt, der
von einer wandernden Mobilstation MS übertragen worden ist, kann
das besuchte Netzwerk VSwMI überprüfen, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung basierend auf der Teilnehmerkennung, ob die durch
die Mobilstation MS übertragene
Netzwerkkennung in den Teilnehmerdaten gespeichert ist. Wenn die
Netzwerkkennung gespeichert wird, kann die PDP-Kontextaktivierungsanforderung an den
Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN gemäß dem APN übertragen werden.
Wenn die Netzwerkkennung nicht gespeichert ist, kann das Netzwerk
VSwMI bevorzugt entweder den PDP-Kontextaufbau
verweigern, oder eine Aktivierungsanforderung an den Gateway-Unterstützungsknoten
senden, der durch die Teilnehmerdaten erlaubt ist. So kann außerdem die
Zugangspunktauswahl eines besuchenden Teilnehmers gesteuert werden.
-
Es
ist anzumerken, dass die Erfindung auf Situationen angewendet werden
kann, in denen eine Mobilstation von einem ersten besuchten Netzwerk sich
in ein zweites besuchtes Netzwerk bewegt. Eine Anforderung für dies besteht
darin, dass wenigstens die Zugangspunktnetzwerkkennung des Heimatnetzwerks
in dem zweiten besuchten Netzwerk festgelegt ist, wobei in diesem
Fall das zweite besuchte Netzwerk die Gateway-Unterstützungsknotenadresse
basierend auf der Netzwerkkennung und der Teilnehmerkennung festlegen
kann.
-
Die
Erfindung kann außerdem
auf ein Telekommunikationssystem angewendet werden, das aus Netzwerken
besteht, die unterschiedliche Technik verwenden, das heißt, unterschiedliche
Standards. Solange wie die Kommunikation zum Gateway-Unterstützungsknoten
gemäß denselben Schnittstellenspezifikationen
stattfindet, kann der Betrieb zwischen der Mobilstation und dem
Netzwerk in ei nem Heimatnetzwerk und einem besuchten Netzwerk unterschiedlich
eingerichtet sein. Wenn die Mobilstation unterschiedliche Netzwerke
unterstützt, können der
Paketdatenprotokollkontext zwischen dem Gateway-Unterstützungsknoten
und der Mobilstation basierend auf den Teilnehmerdaten und der Netzwerkkennung,
die in dem Netzwerk gespeichert sind, aktiviert werden. Eine Heimatnetzwerk
kann beispielsweise ein Netzwerk sein, das den TETRA-Standard entspricht,
und den Gateway-Unterstützungsknoten
GGSN verwendet und ein besuchtes Netzwerk kann ein UMTS-Netzwerk
sein.
-
Es
ist für
einen Fachmann offensichtlich, dass sowie sich die Technologie weiterentwickelt,
die Grundidee der Erfindung in verschiedensten Weisen implementiert
werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsbeispiele sind daher
nicht auf die obigen Beispiele beschränkt, sondern innerhalb des
Bereichs der Ansprüche
modifiziert werden.