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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und System
zum Übertragen
von Daten zwischen einer mobilen Kommunikationsarchitektur und einer
General Packet Radio Service- (GPRS) Architektur, und insbesondere
ein Verfahren und System, die ein Netzwerk und Transportschicht-Protokoll
zum Bereitstellen von Kommunikationen zwischen einem Base Station
System (BSS) und einem Serving GPRS Support Node (SGSN) verwenden.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Ohne
den Umfang der Erfindung einzuschränken, wird ihr Stand der Technik
in Verbindung mit Kommunikationsprotokollen beschrieben, die Kommunikationsanforderungen
zwischen einer mobilen Kommunikationsarchitektur und einem Serving GPRS
Support Node (SGSN) definieren.
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Drahtlose
Kommunikationssysteme, wie beispielsweise eine Global Systems for
Mobile- (GSM) Kommunikationsarchitektur, Personal Communications
Service- (PCS) Architektur und Digital Cellular System- (DCS) Architektur
sind mobile Kommunikationsarchitekturen, die drahtlose Übertragung
von Informationen, wie beispielsweise Sprache, Steuerdaten und Short
Message Service (SMS) ermöglichen. Datennetzwerke,
wie beispielsweise das Internet oder Intranet sind paketvermittelte
Architekturen, die es Rechnern ermöglichen, im Fernzugriff auf
Dienste, wie beispielsweise Audio-, Video-, Grafik- oder einfache Text-Anwendungen,
auf einer entfernten Vorrichtung zuzugreifen.
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Eine
General Packet Radio Service- (GPRS) Architektur gestattet Kommunikationsvorrichtungen, wie
beispielsweise einem Mobiltelefon, mobilen Rechner oder Personal
Digital Assistant (PDA), Zugriff auf Dienste, die auf einem Datennetz
bereitgestellt werden. GPRS ist eine paketvermittelte Architektur,
die Kommunikation zwischen einer mobilen Kommunikationsarchitektur
und einem Datennetz, wie beispielsweise dem Internet, einem Intranet
oder einer anderen GPRS-Netzwerkarchitektur ermöglicht. Die GPRS-Architektur
kann einen Unterstützungsknoten,
der an die mobile Kommunikationsarchitektur gekoppelt ist, und ein
Packet Data Network (PDN) umfassen, wo auf Dienste, wie beispielsweise Audio-,
Video- oder einfache Text-Dateien, die sich auf einem Server befinden,
beispielsweise über
einen Router zugegriffen werden kann. Standardisierte Protokolle
definieren Kommunikationsverfahren zwischen Unterstützungsknoten,
der mobilen Kommunikationsarchitektur und dem PDN.
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An
Daten, einschließlich
Benutzerdaten (d.h. Audio-, Video- und Text- sowie Signalisierungsdaten),
die über
verschiedene Systeme übertragen
werden, können
Protokolldaten gemäß Industriestandard-Verfahren
angehängt
werden. Die Protokolldaten stellen die Routing- und Steuerinformationen bereit, die
notwendig sind, um es zwei Systemkomponenten zu gestatten, miteinander
zu kommunizieren. Systemkomponenten können direkt verbunden oder über ein
Zwischen-Netzwerk verbunden werden. Zwischen Systemkomponenten geroutete
Daten können
durch ein Zwischen-Netzwerk geroutet werden, das verschiedene Netzwerke
und untergeordnete Netzwerke mit dazwischenliegenden Systemkomponenten
umfasst. Die Netzwerke und Zwischennetzwerke können sich voneinander unterscheiden und
daher verschiedene Übertragungsprotokolle zum
Transportieren von Daten verwenden.
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Ein
Anwendungsprogramm, wie beispielsweise eine Dateiübertragung
oder eine Mailübertragung,
die zwischen zwei Endsystemen übertragen werden
sollen, werden in einzelne Datenpakete aufgeschlüsselt und mit Protokolldaten
eingekapselt. Die Einkapselungs-Protokolldaten
können
eine Bitübertragungsschicht,
eine Sicherungsschicht und eine Netzwerkschicht umfassen. Die Bitübertragungsschicht
beschreibt die physikalischen Eigenschaften der Ausrüstung und
des Übertragungsmediums,
die Sicherungsschicht beschreibt die Datenstruktur und Relais-Informationen
für ein
bestimmtes Netzwerk oder untergeordnetes Netzwerk, und die Netzwerkschicht
stellt Ende-Ende-Routing- und Datenintegritätsfunktionen bereit. Ein Zwischensystem
eines Netzwerks oder eines untergeordneten Netzwerks, das eine andere
Sicherungsschicht verwendet als die Sicherungsschicht des eingekapselten
Datenpakets, muss auf das Netzwerkschicht-Protokoll zugreifen, um das Routing
fortzusetzen. Wenn die Sicherungsschicht inkompatibel ist, und kein
Netzwerkschicht-Protokoll vorhanden ist, schlägt die Kommunikation fehl.
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Das
European Telecommunications Standard Institute (ETSI) GSM 08.16: "Digital cellular
telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service
(GPRS); Base Station System (BSS) – Serving GPRS Support Node
(SGSN) interface; Network Service" definiert die Network Service-Schicht des
Gb-Satzes derzeit so, dass sie eine Sicherungsschicht zum Transportieren
von Daten ohne ein Netzwerk oder Transportschichtprotokoll verwendet.
GSM 08.16 definiert derzeit die Sicherungsschicht als Frame Relay
(FR). Daher müssen
die Zwischenleitung und jedes Zwischensystem, welche die mobile
Kommunikationsarchitektur und die GPRS-Architektur koppeln, FR sein.
Die Einschränkung
von Datentransport zwischen der GPRS-Architektur und der mobilen
Kommunikationsarchitektur zu der Sicherungsschicht, und insbesondere
zu FR, beschränkt die
Flexibilität
und kann sich auf die Funktionssicherheit auswirken.
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WO9916266
offenbart die Übertragung
von Daten zwischen einem BSS und einem SGSN.
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Wie
zu erkennen ist, könnten
ein Verfahren und System zum Verbessern der Übertragung von Daten zwischen
einer mobilen Kommunikationsarchitektur und einer GPRS-Architektur effizientere,
flexiblere und zuverlässigere
Datenkommunikationen bereitstellen.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein effizientes, flexibles und zuverlässiges Verfahren
und System zur Übertragung
von Daten zwischen einer mobilen Kommunikationsarchitektur und einer GPRS-Architektur
bereit.
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In
einer Ausführungsform
stellt die Erfindung ein Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einem
Base Station System (BSS) und einem Serving GPRS Support Node (SGSN)
bereit. Das Verfahren stellt ein Datenpaket bereit, das mit Protokolldaten
eingekapselt ist gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung. Das Datenpaket kann mit einem Temporary Logical Link
Identifier (TLLI) und einem Network Service Access Point Identifier
(NSAPI) verknüpft
sein. Der TLLI und NSAPI können
verwendet werden, um ein BSS oder einen SGSN zu identifizieren,
die Kommunikationen zwischen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung
und einer Vorrichtung bereitstellen, die sich auf einem Packet Data
Network (PDN) befindet. Die Protokolldaten umfassen ein User Datagram
Protocol (UDP) und ein Internet Protocol (IP) zum Routen des Datenpakets
zwischen dem BSS und SGSN gemäß dem TLLI
und NSAPI. Die Verwendung des UDP und IP stellt ein System mit verbesserter
Effizienz, Zuverlässigkeit
und Flexibilität
bereit.
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Das
Verfahren stellt einen BSSGP Virtual Connection Identifier (BVCI),
einen Network Service Entity Identifier (NSEI) und einen Link Select
Parameter (LSP) bereit. Der BVCI, NSEI und LSP sind mit dem TLLI
und NSAPI verknüpft.
Der BVCI identifiziert eine BSSGP Virtual Connection (BVC) auf der BSS-Seite
und der SGSN-Seite.
Der NSEI identifiziert eine Network Service Entity (NSE), die für das Routing
von Daten zwischen den BVC sorgt. Der LSP identifiziert eine virtuelle
Zwischenleitung, die einen Kommunikationsdienst zu der BVC bereitstellt.
Die Protokolldaten, die das Datenpaket einkapseln, umfassen ein
User Datagram Protocol (UDP) und ein Internet Protocol (IP). Das
eingekapselte UDP verknüpft
einen UDP-Port mit einer Network Service Virtual Connection (NS-VC)
einer Network Service Virtual Link (NS-VL). Die NS-VC kann durch
den BVCI und NSEI identifiziert werden, und die NS-VL kann durch
den LSP identifiziert werden. Ein UDP-Port, der mit einer NS-VC
verknüpft
ist, kann als Daten identifiziert werden, die als für Echtzeit-Dienste
gekennzeichnet sind, wie beispielsweise Audiodaten, oder Nicht-Echtzeit-Dienste,
wie beispielsweise einfache Textnachrichten. Das IP stellt eine
Adresse für eine
bestimmte NSE bereit, die einen Dienst für eine BVC bereitstellt. Das
mit Protokolldaten eingekapselte Datenpaket kann entweder über eine
direkte Zwischenleitung, die das BSS und den SGSN verbindet, oder über ein
Zwischennetzwerk, das den SGSN und das BSS verbindet, gesendet und
empfangen werden.
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Das
Verfahren kann in einem System zum Übertragen von Daten zwischen
einer mobilen Kommunikationsarchitektur und einer GPRS-Architektur implementiert
werden. Das System umfasst ein Base Station System (BSS) zum Bereitstellen
von Kommunikationen zu einem geografischen Gebiet. Das BSS umfasst
eine erste BSSGP Virtual Connection (BVC), die mit dem geografischen
Gebiet verknüpft
ist. Das BSS umfasst wenigstens eine Network Service Virtual Connection
(NS-VC), die mit der ersten BVC verknüpft ist. Das System umfasst
des Weiteren einen Serving GPRS Support Node (SGSN), der mit dem BSS
gekoppelt ist. Der SGSN weist eine zweite BVC auf, wobei die zweite
BVC mit der ersten BVC verknüpft
ist. Der SGSN weist eine zweite wenigstens eine NS-VC auf, die mit
der zweiten BVC verknüpft ist.
Das BSS überträgt Daten
zwischen der ersten BVC und der zweiten BVC über die erste wenigstens eine
NS-VC. Die übertragenen
Daten sind mit UDP und IP eingekapselt. Das UDP stellt einen UDP-Port bereit, der
mit einer NS-VC der ersten und zweiten wenigstens einen NS-VC verknüpft ist.
Ein UDP-Port kann entweder als für
Echtzeit- oder Nicht-Echtzeit-Dienste identifiziert werden. Das
IP stellt eine Adresse bereit, die eine bestimmte NSE identifiziert, die
einen Dienst zu der ersten und zweiten BVC bereitstellt. Der SGSN
empfängt
die Daten über
die zweite wenigstens eine NS-VC. Kommunikation zwischen dem BSS
und SGSN umfasst auch, dass der SGSN Daten zwischen der ersten BVC
und der zweiten BVC über
die zweite wenigstens eine NS-VC überträgt. Die übertragenen Daten sind mit
einem UDP und IP eingekapselt. Das UDP stellt einen UDP-Port bereit,
der mit einer NS-VC der ersten und zweiten wenigstens einen NS-VC
verknüpft
ist. Ein UDP-Port kann als für
Daten identifiziert werden, die entweder als Nicht-Echtzeit-Dienste
oder Echtzeit-Dienste gekennzeichnet sind. Das IP stellt eine Adresse
bereit, die eine bestimmte NSE identifiziert, die einen Dienst zu
der ersten und zweiten BVC bereitstellt. Das BSS empfängt Daten,
die von dem SGSN über
die erste wenigstens eine NS-VC übertragen
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Hinsichtlich
eines umfassenderen Verständnisses
der vorliegenden Erfindung einschließlich ihrer Merkmale und Vorteile
wird auf die ausführliche Beschreibung
der Erfindung in Verbindung mit den folgenden begleitenden Zeichnungen
Bezug genommen:
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1A ist
eine Protokollstruktur für
einen Gb-Satz gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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1B ist
eine IP- und UDP-Schicht, die in dem Gb-Satz von 1A mit
einer definierten NS-VC für
Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Dienste verwendet wird; und
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2 ist
ein beispielhaftes Blockschaltbild einer mobilen Kommunikationsarchitektur,
die mit einer General Packet Radio Service- (GPRS) Kommunikationsarchitektur
gemäß dem Gb-Satz
von 1A gekoppelt ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zwar
werden die Verwendung und Implementierung von bestimmten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Folgenden im Detail dargestellt, doch
ist klar, dass die vorliegende Erfindung viele erfinderische Konzepte
bereitstellt, die sich in einer großen Bandbreite von Kontexten
ausführen lassen.
Die hierin erläuterten
speziellen Ausführungsformen
veranschaulichen nur bestimmte Möglichkeiten,
die Erfindung umzusetzen und zu nutzen, und sind nicht dazu vorgesehen,
den Umfang der Erfindung einzuschränken.
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Unter
Bezugnahme auf 1A ist eine Protokollstruktur
für einen
Gb-Satz gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt und wird allgemein mit 100 bezeichnet.
Der Gb-Satz 100 stellt ein neues Verfahren zum Übertragen
von Daten zwischen einer mobilen Kommunikationsarchitektur, wie beispielsweise
einer Global System for Mobile- (GSM) Kommunikationsarchitektur,
und einer General Packet Radio Service- (GPRS) Architektur bereit. Der
Gb-Satz 100 verwendet ein Netzwerk und ein Transportschichtprotokoll,
um eine flexible, zuverlässige
und effiziente Datenübertragung
zwischen der mobilen Kommunikationsarchitektur und der GPRS-Architektur
zu gestatten.
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Die
mobile Kommunikationsarchitektur kann ein Base Station System (BSS)
umfassen, und die GPRS-Architektur kann einen Serving GPRS Support
Node (SGSN) umfassen, der an das BSS gekoppelt ist. Das BSS und
der SGSN kommunizieren gemäß einem
Protokoll, das durch den Gb-Satz 100 definiert
wird. Daten, die zwischen dem BSS und SGSN übertragen werden, weisen die
Form von digitalisierten Signalen auf, die als Datenpakete bezeichnet werden.
Die Datenpakete bestehen aus Übertragungsdaten,
einschließlich
Benutzerdaten (d.h. Audio-, Video- oder Textdaten) und Signalisierungsdaten,
die mit Protokolldaten eingekapselt sind, die Adressen- und Steuerinformationen
enthalten. Die Protokolldaten sorgen für Routing-, Relais- und Knotenverwaltungs-Funktionen. Die Protokolldaten
sind eingekapselt gemäß einem
BSS-Gb-Protokollstapel 102 und einem SGSN-Gb-Protokollstapel 104.
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Der
BSS-Gb-Protokollstapel 102 umfasst ein Base Station System
GPRS Protocol (BSSSGP), eine Network Service Entity (NSE) und eine
Bitübertragungsschicht.
SGSN-Gb-Protokollstapel 104 umfasst
ein Sub-Network Dependent Convergence Protocol (SNDCP), eine Logical
Link Control (LLC), ein BSSGP, eine NSE und eine Bitübertragungsschicht. Die
NSE umfasst eine Network Service Control, ein User Datagram Protocol
(UDP), ein Internet Protocol (IP) und eine Sicherungsschicht. Die
Sicherungsschicht kann ein Frame Relay (FR), Asynchronous Transfer
Mode (ATM), Ethernet, Synchronous Optical Network (SONET) oder eine
Synchronous Digital Hierarchy (SDH) sein, ist aber nicht darauf
beschränkt.
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Eine
mobile Kommunikationsvorrichtung und ein SGSN, der einen Dienst
für die
mobile Kommunikationsvorrichtung bereitstellt, erstellen eine Kontexttabelle
beim Zugreifen auf eine entfernte Vorrichtung auf einem PDN. Die
Kontexttabelle kann einen Mobilitätsverwaltungs-Kontext umfassen,
der Netzwerkinformationen, die sich auf Mobilität oder Sicherheit beziehen,
und einen Packet Data Packet- (PDP) Kontext enthält, der Routing-Informationen
bereitstellt. Die Kontexttabelle kann einen Temporary Logical Link
Identifier (TLLI), einen Network Service Access Point Identifier
(NSAPI), eine PDP-Adresse, einen PDP-Typ, beispielsweise IP oder
X.25, und eine Quality of Service (QoS) umfassen, die mit einer
bestimmten PDP-Adresse
verknüpft
sind. Jedes von dem Gb-Satz 100 empfangene Datenpaket kann
mit einer Kontexttabelle verknüpft
werden. Die Kontexttabelle ermöglicht
es einer mobilen Kommunikationsvorrichtung, einen SGSN zu identifizieren,
der einen Dienst für
ein bestimmtes PDN bereitstellt, oder einen SGSN, um ein BSS zu
identifizieren, das einen Dienst für diese bestimmte mobile Kommunikationsvorrichtung
bereitstellt.
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Ein
durch den Gb-Protokollstapel 100 empfangenes Datenpaket
mit einem damit verknüpften NSAPI
und TLLI wird gemäß BSS-Gb-Protokollstapel 102 und
SGSN-Gb-Protokollstapel 104 eingekapselt und
entkapselt. Die Einkapselung bezieht sich nur auf das Hinzufügen von
Adressen- und Steuer-Informationen zu Daten. Die Entkapselung bezieht
sich nur auf das Entfernen der Adressen- und Steuer-Informationen,
um die ursprünglichen
Daten offen zu legen. Der TLLI und NSAPI werden zum Routen des Datenpakets
zwischen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung und einer entfernten
Vorrichtung, die sich auf einem PDN befindet, über ein BSS und einen SGSN
verwendet. Der TLLI und NSAPI identifizieren eine logische Verbindung
zwischen einer mobilen Kommunikationsvorrichtung und einem SGSN.
Der NSAPI identifiziert einen Service Access Point (SAP), beispielsweise
einen SGSN und einen GGSN, der einen Dienst für ein PDN bereitstellt, oder der
NSAPI kann eine Kontexttabelle identifizieren, die mit einer PDP-Adresse
verknüpft
ist, und daher identifiziert der TLLI eine mobile Kommunikationsvorrichtung.
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Das
SNDCP sorgt für
die Einkapselung und Entkapselung von Adressen- und Steuer-Informationen
zum Routen von Datenpaketen zwischen gleichberechtigten SNDCP und
Funktionen zum Verbessern der Kommunikationseffizienz zwischen einer mobilen
Kommunikationsvorrichtung und einem SGSN. Die Funktionen umfassen
Datenkompression, Datensegmentierung, Datenmultiplexierung auf die
LLC-Schicht, Datenvereinigungs-
und Datenexpansions-Funktionen.
Das SNDCP kann Optionen zum Header-Entfernen und zur Header-Kompression für RTP/UDP/IP-Header
umfassen. Das SNDCP empfängt
ein Datenpaket mit einem verknüpften NSAPI
und multiplexiert das empfangene Datenpaket auf einen verknüpften Service
Access Point Identifier (SAPI) der LLC. Der SAPI identifiziert einen
mit einem NSAPI verknüpften
SAP. Mit dem gleichen SAPI können
verschiedene NSAPI verknüpft
sein. Die LLC stellt logische Verbindungen bereit, die durch den
SAPI identifiziert und durch den TLLI und NSAPI bestimmt werden.
Die LLC sorgt für
die Sequenzsteuerung von Übertragungsdaten,
Fehlererkennung, Wiederherstellungs-Prozeduren, Benachrichtigung von unbehebbaren
Fehlern, Ablaufsteuerung und Datenverschlüsselung. Die LLC transportiert
den SAPI und TLLI zwischen einem BSS und einem SGSN.
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Das
BSSGP führt
Einkapselungs- und Entkapselungs-Funktionen
durch, die Routing- und Steuer-Informationen für das effiziente Routing von Daten
zwischen gleichberechtigten BSSGP bereitstellen. Das BSSGP sorgt
für Abwärtsstrecken-
und Aufwärtsstrecken-Ablaufsteuerung
und -Knotenverwaltung. Das BSSGP stellt funkbezogene Informationen
bereit, die von einer RLC/MAC-Funktion einer mobilen Kommunikationsvorrichtung
verwendet oder davon abgeleitet werden. Von dem BSSGP bereitgestellte
Steuerinformationen versorgen ein BSS und einen SGSN auch mit den
erforderlichen Daten zum Durchführen
von Knoten-Verwaltungsfunktionen.
Die NSE führt
Einkapselungs- und Entkapselungs-Funktionen zum Bereitstellen von
Adressen- und Steuer-Informationen
für das
effiziente Routing von Daten zwischen gleichberechtigten NSE durch.
Die NSE, welche die Netzwerkdienst-Steuerung, das UDP, das IP und
die Sicherungsschicht umfasst, stellt den Sende- und Empfangsdienst
für das
BSSGP, den Lastverbund und die virtuelle Leitungsverwaltung bereit. Der Übertragungsweg
zwischen dem BSS und dem SGSN kann eine einfache Datenzwischenleitung sein,
oder kann über
Zwischenleitungen erfolgen, die durch ein Zwischennetzwerk führen. Die
Verwendung des IP sorgt jedoch für
das Routing von Daten, ohne Berücksichtigung
der Anzahl und des Typs der Sende-Datenzwischenleitungen.
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Die
gleichberechtigte Kommunikation zwischen entfernten BSSGP wird über eine
BSSGP Virtual Connection (BVC) durchgeführt. Ein BVC Identifier (BVCI)
identifiziert eine BVC. Die BVC kann mit einer Zelle, einem Base
Station Controller (BSC) oder einem BSS verknüpft sein. Eine NSE kann einen
Transportdienst zu einer Gruppe von BVCI bereitstellen. Die NSE
wird durch einen NSEI identifiziert. Der NSEI zusammen mit einem
BVCI identifiziert eine BVC eindeutig. Daten, die zwischen gleichberechtigten
BSSGP transportiert werden, die sich auf die gleiche mobile Kommunikationsvorrichtung beziehen,
wird ein Link Select Parameter (LSP) zugewiesen, der eine virtuelle
Zwischenleitung, die ein BBSS und einen SGSN direkt verbindet, oder
eine virtuelle Zwischenleitung identifiziert, die eine Seite eines
BSS oder SGSN und ein Zwischennetzwerk verbindet. Der BVCI, der
NSEI und der LSP sind mit einem TLLI und einem NSAPI verknüpft und
werden für
die NSE bereitgestellt.
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Die
NSE, welche die Netzwerkdienst-Steuerung, das UDP, das IP und die
Sicherungsschicht umfasst, sorgt für eine gleichberechtigte Kommunikation zwischen
entfernten NSE. Die NSE sorgt für
das Routing von Daten und für
die virtuelle Leitungsverwaltung. Der bereitgestellte NSEI wird
verwendet, um Network Service Virtual Connections (NS-VC) festzulegen,
die für
den bereitgestellten BVCI einen Dienst bereitstellen. Der LSP wird
verwendet, um eine Network Service Virtual Link (NS-VL) festzulegen,
die eine bestimmte NS-VC unterstützt.
NS-VC ist eine virtuelle Verbindung zwischen gleichberechtigten
NSE über
eine NS-VL. Jede NS-VC wird mit Hilfe eines NS-VC Identifier (NS-VCI)
identifiziert. Eine NS-VL wird durch einen NS-VLI identifiziert. Jede
physikalische Zwischenleitung unterstützt eine oder mehrere NS-VL.
Jede NS-VL wird durch eine physikalische Zwischenleitung unterstützt. Im
Fall eines Frame Relay- (FR) Netzwerks ist die physikalische Zwischenleitung
der Trägerkanal,
die NS-VL ist die örtliche
Zwischenleitung der permanenten virtuellen Verbindung, und der NS-VLI
ist die Verknüpfung des
FRDLCI und des Trägerkanal-Identifikators.
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Die
Netzwerkdienst-Steuerung stellt den Lastverbund und die NS-VC-Verwaltung
bereit. Die Netzwerkdienst-Steuerung teilt Daten auf verfügbare NS-VC
auf. Die Netzwerkdienst-Steuerung
stellt Sperr-Prozeduren bereit, die von der NSE verwendet werden,
um eine gleichberechtigte NSE zu informieren, wenn eine NS-VC für die Datenübertragung nicht-verfügbar wird.
Eine Entsperr-Prozedur wird verwendet, um die Sperreinschränkung zu
entfernen, nachdem die NS-VC verfügbar wird. Eine Rücksetz-Prozedur
wird zwischen gleichberechtigten NSE verwendet, um eine NS-VC auf
einen bestimmten Status zu setzen. Eine Test- Prozedur wird verwendet, um zu überprüfen, dass
eine NS-VC zwischen gleichberechtigten
NSE richtig arbeitet.
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Das
UDP stellt einen UDP-Port bereit, der mit NS-VC einer NS-VL verknüpft ist.
Beispielsweise stellt das UDP einen mit der NS-VC verknüpften Ziel- und
Ausgangs-UDP-Port bereit. Ein UDP-Port kann für Daten identifiziert werden,
die als Echtzeit- oder Nicht-Echtzeit-Dienste gekennzeichnet sind.
Beispielsweise können
Text und Grafik als Nicht-Echtzeit-Dienste identifiziert werden,
wogegen Audiodaten als Echtzeit-Dienste klassifiziert würden und
daher Vorrangverarbeitung erfordern würden. Ein Feld Type of Service
(ToS) des IP kann zum Angeben der QoS markiert werden. Das IP stellt
eine IP-Adresse bereit, die eine NSE identifiziert, die einen Kommunikationsdienst
zu einer BVC bereitstellt. Beispielsweise stellt das IP eine Ausgangs-
und Zieladresse bereit, die mit einer NSE des BSS, das einen Dienst
für eine
BVC bereitstellt, und der NSE des SGSN, der einen Dienst für eine BVC
bereitstellt, verknüpft
ist.
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Die
Sicherungsschicht ist dafür
zuständig, wie
Bits in den Datenpaketen gruppiert werden und für das Synchronisieren der Daten
gemäß einem Standard,
zum Beispiel ATM, FR oder SONET. Synchronisierungsfunktionen können auch
Synchronisierungsmuster aufnehmen, um alle Übertragungsfehler wiederzugeben,
die in der physikalischen Leitung auftreten. Die Sicherungsschicht
ist dafür
zuständig, die
Informationen aufzubauen und bereitzustellen, die für die Bitübertragungsschicht
notwendig sind, um die Datenpakete zwischen zwei Systemkomponenten über eine
einzige Datenzwischenleitung weiterzuleiten. Die Bitübertragungsschicht
ist ein Trägerkanal,
der zum Aufnahmen von Daten gemäß der Sicherungsschicht
spezifiziert ist. Die Bitübertragungsschicht
wird als der Trägerkanal
bezeichnet. Die Bitübertragungsschicht
ist mit der physikalischen Zwischenleitung und der Steuerung der
physikalischen Zwischenleitung, beispielsweise Format, Leistung, Übertragung
und Weitersendung, verknüpft.
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Unter
Bezugnahme auf 1B ist eine IP- und UDP-Schicht
dargestellt, die in dem Gb-Satz 100 mit definierten UDP-Ports verwendet wird,
die nach Daten, die als Echtzeit- und
Nicht-Echtzeit-Dienste gekennzeichnet sind, aufgeteilt werden, und
wird allgemein mit 110 bezeichnet. Ein UDP-Port, der mit
einer NS-VC verknüpft
ist, kann durch die QoS identifiziert werden. Zum Beispiel kann
ein UDP-Port (M) mit einer QoS verknüpft sein, die Daten als Echtzeit-Dienste
identifiziert, wie beispielsweise Audiodaten, und ein UDP-Port (M+1)
für Ports
mit einer QoS verknüpft
sein, die Daten als Nicht-Echtzeit-Dienste identifiziert, wie beispielsweise
einfache Textdaten. Ein ToS-Feld des IP kann markiert werden, um
die QoS eines verknüpften
Ausgangs- und Ziel-UDP-Ports anzugeben. Daher sorgt ein UDP-Port,
der mit einer NS-VC verknüpft
ist und durch den ToS angegeben wird, für ein effizienteres und zuverlässigeres
System.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist eine mobile Kommunikationsarchitektur
dargestellt, die mit einer GPRS-Kommunikationsarchitektur gemäß dem Gb-Satz 100 gekoppelt
ist und allgemein mit 120 bezeichnet wird. Die mobile Kommunikationsarchitektur kann
ein Base Station System (BSS) 122 für die Kommunikation mit einer
mobilen Kommunikationsvorrichtung umfassen, wie beispielsweise ein GPRS-aktiviertes
Telefon oder einen Rechner. Die GPRS-Architektur kann einen Serving
GPRS Support Node (SGSN) 124 umfassen, der an das BSS 122 gekoppelt
ist, um die Übertragung
von Daten zwischen der mobilen Kommunikationsarchitektur und einer
Kommunikationsvorrichtung zu ermöglichen,
die sich auf einem Packet Data Network (PDN) befindet, wie beispielsweise
dem Internet oder einem Intranet.
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Das
BSS 122 kann direkt mit dem SGSN 124 gekoppelt
oder über
ein Zwischennetzwerk 126 gekoppelt werden. Das Zwischennetzwerk 126 kann Trägerkanäle 128 und 130 umfassen,
um dem BSS 122 und dem SGSN 124 Zugriff auf das
Zwischennetzwerk 126 zu ermöglichen. Jeder Trägerkanal 128 und 130 weist
NS-VL 132, 134, 136, und 138 auf,
und jede NS-VL weist NS-VC 140, 142, 144 und 146 auf. Das
BSS 122 und der SGSN 124 verwenden den Gb-Satz 100 zum Übertragen
von Daten mit IP-Informationen, die eine NSE identifizieren, die
einen Dienst für
eine BVC über
NS-VC 140, 142, 144 und 146 bereitstellt.
Obwohl jede Seite des Zwischennetzwerks 126, wie dargestellt,
nur einen Trägerkanal,
zwei NS-VL und zwei NS-VC aufweist, sollte dem Fachmann klar sein,
dass das Zwischennetzwerk 126 mehrere Kanäle umfassen
kann, die mehrere NS-VL aufweisen, wobei jede NS-VL eine NS-VC umfasst.
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Ein
definiertes geografisches Gebiet, das durch das BSS 122 bedient
wird, kann mehrere kleine geografische Gebiete umfassen, wobei jedes
kleinere geografische Gebiet als eine Zelle bezeichnet wird. Das
BSS 122 kann eine Zelle 148 und 150 umfassen,
die jeweils eine Base Transceiver Station (BTS) aufweisen, welche
die Übertragung
und den Empfang für
mobile Kommunikationsvorrichtungen bereitstellt. Das BSS 122 kann
des Weiteren einen Base Station Controller (BSC) zum Vermitteln
von Daten zu und von jeder BTS umfassen. In dieser Ausführungsform
ist die Zelle 148 mit BVC 152A und 152B verknüpft, und
die Zelle 150 ist mit BVC 154A und 154B verknüpft, obwohl
in anderen Ausführungsformen
die BVC mit einem BSC oder einem BSS verknüpft sein kann. Obwohl die mobile
Kommunikationsarchitektur und GPRS-Architektur mit zwei BVC dargestellt
sind, sollte einem Fachmann klar sein, dass das System 120 mehrere
BVC umfassen kann.
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Die
NSE des Gb-Satzes 100, die das UDP verwendet, verknüpft UDP-Ports,
wie beispielsweise einen Ausgangs- und Ziel-UDP-Port, mit NS-VC 140, 142, 144 und 146 zur
gleichberechtigten Kommunikation zwischen BVC 152A und 152B und
gleichberechtigten Kommunikation zwischen BVC154A und 154B.
Daten, die als Echtzeit- oder Nicht-Echtzeit-Dienste gekennzeichnet sind
und mit einem UDP mit UDP-Ports eingekapselt sind, die entweder
als für Echtzeit-
oder Nicht-Echtzeit-Dienste identifiziert sind, stellen eine effizientere
und zuverlässigere
Verbindung zwischen dem BSS 122 und dem SGSN 124 bereit.
UDP-Ports sind mit NS-VC verknüpft;
daher können
NS-VC, die Daten zwischen BVC transportieren, als verarbeitend von
Daten, die als Echtzeit- oder Nicht-Echtzeit-Dienste gekennzeichnet
sind, identifiziert werden. Für
mit einem UDP oder IP eingekapselte Daten kann in einem ToS-Feld
die QoS markiert werden. Eine bestimmte NSE, die einen Dienst für BVC 152A, 152B oder 154A, 154B bereitstellt,
kann durch eine IP-Adresse identifiziert werden, wie beispielsweise
eine Ausgangs- und Ziel-IP-Adresse.
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Das
mit dem UDP und IP eingekapselte Datenpaket, das zwischen dem BSS 122 und
dem SGSN 124 übertragen
wird, ermöglicht
die effiziente Übertragung
von Daten zwischen dem BSS 122 und dem SGSN 124 ohne
Berücksichtigung
der Anzahl oder Typen von Netzwerken oder untergeordneten Netzwerken,
die durchquert werden. Zum Beispiel kann das Zwischennetzwerk erfordern,
dass die Datenübertragung durch
das Zwischennetzwerk mehrere untergeordnete Netzwerke einschließt, wobei
jedes untergeordnete Netzwerk zum Beispiel Frame Relay, SONET, SDH
oder ATM oder eine Kombination davon ist. Daher stellt die Übertragung
von GPRS-Datenpaketen zwischen einem BSS und einem SGSN unter Verwendung
eines UDP und IP effiziente, flexible und zuverlässige Kommunikationen bereit,
ohne Berücksichtigung
der Anzahl und Typen von Sende-Netzwerken.
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Obwohl
diese Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, soll diese Beschreibung nicht einschränkend sein.
Verschiedene Modifizierungen und Kombinationen der veranschaulichenden
Ausführungsformen sowie
andere Ausführungsformen
der Erfindung sind für
den Fachmann offenkundig.