DE60318844T2

DE60318844T2 - Drahtloses Gateway und zugeordnetes Verfahren für ein Paketfunkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE60318844T2
Application number: DE60318844T
Authority: DE
Inventors: Rene Coppell PURNADI; Yousuf Flower Mound SAIFULLAH
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: EP1506639A1; WO2003101046A1; ATE385095T1; DE60318844D1; EP1506639B1; EP1506639A4; CN1729649B; US6937605B2; KR100712048B1; AU2003233617A1; US20030219024A1; KR20050003452A; CN1729649A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Art und Weise, durch die Paketübertragungen mit einem mobilen Knoten in einem Paketfunkkommunikationssystem erleichtert werden. Das Paketfunkkommunikationssystem weist getrennte Teile auf, die gemäß getrennten Protokollen betreibbar sind, wie einen ersten Teil, der gemäß einem Protokoll cdma2000 betreibbar ist, und einen zweiten Teil, der gemäß einem Protokoll GPRS (General Packet Radio Service, Allgemeiner Paketfunkdienst) einer 3GPP-Architektur betreibbar ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein drahtloses Gateway (WGW) oder andere Interworking-Funktionen und ein zugehöriges Verfahren, das die Registrierung und die Übergabe des mobilen Knotens erleichtert. Der Betrieb des drahtlosen Gateways erlaubt beispielsweise, dass der Paketdatendienst im cdma2000 Teil des Paketfunkkommunikationssystems vorgesehen wird, während eine GPRS-Transportschicht verwendet wird, mit der die Daten transportiert werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verwendung von drahtlosen Kommunikationssystemen, durch die man telefonisch kommunizieren kann, ist zu einem endemischen Teil der modernen Gesellschaft geworden. Da drahtgebundene Vorrichtungen nicht erforderlich sind, um telefonische Kommunikationen in einem drahtlosen Kommunikationssystem auszuführen, ist eine Kommunikation mittels des drahtlosen Kommunikationssystems möglich, wenn die Ausbildung einer drahtgebundenen Verbindung eines konventionellen drahtgebundenen Kommunikationssystems umständlich oder nicht praktikabel ist. Ein zellulares Kommunikationssystem stellt ein Beispiel eines drahtlosen Kommunikationssystems dar. Zellulare Kommunikationsnetze, die die feste Infrastruktur von zellularen Kommunikationssystemen bilden, sind in wesentlichen Teilen der Welt installiert worden. Die feste Infrastruktur der zellularen Kommunikationsnetze umfasst ortsfeste Funksendeempfänger, die als Basissendeempfängerstationen bezeichnet werden, die Funkkommunikationen mit mobilen Stationen, die in ihrer Nähe positioniert sind, ausführen können.
Einem Benutzer einer Mobilstation wird ein Zugang zu einem zellularen Kommunikationsnetz gegeben, um durch es mittels einer Dienstteilnahme zu kommunizieren. Das heißt, ein Teilnehmer schreibt sich für einen Dienst in einem zellularen Kommunikationssystem ein, um es dem Benutzer zu erlauben, die Mobilstation zu verwenden, um mittels des zellularen Kommunikationsnetzes zu kommunizieren. Frühere Implementierungen von zellularen Kommunikationssystemen verwendeten analoge Kommunikationstechniken. Fortschritte in der digitalen Kommunikationstechnik als auch bei den elektronischen Schaltungen, durch die die digitalen Kommunikationstechniken implementiert werden, haben es folgenden Generationen von zellularen Kommunikationssystemen erlaubt, digitale Kommunikationstechniken zu verwenden. Im allgemeinen werden, wenn digitale Kommunikationstechniken verwendet werden, die zu kommunizierenden Daten digitalisiert und manchmal auch gemäß einem Formatierprotokoll formatiert, wie beispielsweise in Datenpakete (die digitale Kommunikation ist nicht notwendigerweise nur in Form von Paketdaten formatiert). Die digitalen Daten oder die daraus gebildeten Datenpakete können in diskreten Intervallen während einer Kommunikationssitzung übertragen werden. Eine Verarbeitungsschaltung wird verwendet, um die Daten zu verarbeiten, vor ihrem Senden und auch nach ihrem Empfang.
Mehrere verschiedene Typen von digitalen zellularen Kommunikationssystemen sind vorgeschlagen und implementiert worden. Existierende digitale Kommunikationssysteme werden im allgemeinen durch das Zugangsschema, mit dem sie betreibbar sind, kategorisiert. Zwei Typen von getrennten, teilweise im Wettbewerb stehenden Kommunikationsschemata haben signifikante Niveaus der Implementierung und der Verwendung erzielt. Ein erste solcher Systeme verwendet Zeitmultiplextechniken, und ein zweites solcher Systeme verwendet Kodemultiplextechniken.
Bei einer Zeitmultiplexkommunikationstechnik werden Kommunikationskanäle durch eindeutige Spreizkodes definiert, durch die digitale Daten vor ihrer Übertragung auf einer Frequenzbandbreite kodiert werden.
Zellulare Kommunikationssysteme der nächsten Generation befinden sich in der Entwicklung, wobei sie gedacht sind, einen Kommunikationszugang der Mobilstationen unabhängig von ihrer Technik der Implementierung zu erlauben. Ein Kommunikationssystem der nächsten Generation, das Kodemultiplextechniken verwendet, wird als ein cdma2000 System bezeichnet. Ein anderes Kommunikationssystem der nächsten Generation wird als ein 3GPP-System bezeichnet. Funkübertragungen von Paketen werden im 3GPP-System gemäß einem GPRS (General Packet Radio Service, allgemeiner Paketfunkdienst) geliefert. Der GPRS kann sowohl für Kodemultiplex (UMTS) als auch Zeitmultiplex (GERAN) verwendet werden.
Eine 3GPP R00 PS R5 Architektur, die gemäß dem 3GPP Kommunikationssystem, das den GPRS verwendet, aufgestellt ist, liefert Kommunikationsfähigkeiten, die die Ausführung von Multimedia-Kommunikationsdiensten liefern. Die Multimediadienste verwenden gemäß dem IP (Internetprotokoll) formatierte Daten, und der GPRS bildet die Transportschicht, durch die die IP-formatierten Daten transportiert werden, um den Kommunikationsdienst auszuführen. Eine entsprechende Funktion erscheint für ein cdma2000 System aktuell nicht fähig, dieselbe datenaufwändigen Kommunikationsdienste zu bewirken.
Da Kommunikationssysteme der dritten Generation entwickelt werden, um getrennte Zugangsnetze, die mit einem gemeinsamen Kernnetz verbunden werden, zu erlauben, Zugangsnetze, die instruiert sind, um gemäß verschiedenen Kommunikationsstandards, wie den vorher erwähnten Architekturen cdma2000 und 3GPP/GPRS, betreibbar zu sein, existiert eine Möglichkeit für Interworking-Funktionen zwischen den getrennten Zugangsnetzen, die gemäß getrennten Kommunikationsstandards betreibbar sind. Wenn eine Interworking-Funktion nicht bereitgestellt ist, könnte die schon erwiesene Betreibbarkeit des GPRS in einer 3GPP-Architektur verwendet werden, um die Ausführung eines Kommunikationsdienstes auf Paketbasis in einem Zugangsnetz, das ein cdma2000 Kommunikationsschema verwendet, zu erleichtern. Ein System, das eine solche Interworking-Funktion liefern kann, ist in der Patentveröffentlichung US-6,320,873 beschrieben.
Eine solche Interworking-Funktion würde eine Schnittstelle mit beiden Typen von Netzen bilden können müssen. Und vorzugsweise würden Änderungen zur existierenden Signalisierung, die in den Signalisierungsprotokollen, die mit den jeweiligen Netzen verknüpft sind, ausgebildet ist, minimal sein.
Eine Interworking-Funktion würde somit vorteilhafterweise die Ausführung von Kommunikationsdiensten in einem Paketfunkkommunikationssystem der dritten Generation erleichtern.
Vor diesem Hintergrund der Paketfunkkommunikationen wurden die signifikanten Verbesserungen der vorliegenden Erfindung entwickelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert somit vorteilhafterweise eine Interworking-Funktion und ein damit verknüpftes Verfahren, das Paketübertragungen mit einem mobilen Knoten in einem Paketfunkkommunikationssystem erleichtert.
Die Interworking-Funktion liefert Interworking-Funktionen für getrennte Teile des Paketfunkkommunikationssystems. Die getrennten Teile sind gemäß getrennten Protokollen betreibbar, wie beispielsweise ein erster Teil, der gemäß einem Protokoll cdma2000 betreibbar ist, und ein zweiter Teil, der gemäß einem Protokoll 3GPP/GPRS betreibbar ist.
Durch den Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geliefert, um die Registrierung und eine Übergabe des mobilen Knotens zu erleichtern. Der Betrieb erlaubt es beispielsweise, dass ein Paketdatendienst in einem cdma2000-Teil des Paketfunkkommunikationssystems bereitgestellt wird, während eine GPRS-Transportschicht verwendet wird, durch die die Daten transportiert werden. Die Pakettransportfähigkeit eines 3GPP/GPRS-Teils des Paketfunkkommunikationssystems wird verwendet, um einen Paketfunkdienst für einen mobilen Knoten zu liefern, der gemäß einem Protokoll cdma2000 betreibbar ist.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein drahtloses Gateway die Interworking-Funktion, um die Ausführung von Paketübertragungen mit einem mobilen Knoten, der gemäß einem Kommunikationsschema cdma2000 oder einem anderen Kommunikationsschema betreibbar ist, zu erleichtern. Die 3GPP/GPRS-Transportschicht wird verwendet, um als Paket formatierte Daten zu und vom mobilen Knoten, der im System cdma2000 betreibbar ist, zu transportieren.
Das drahtlose Gateway ist positioniert, um Nachrichten zu detektieren, die während Kommunikationsoperationen des Kommunikationssystems erzeugt werden. Und insbesondere ist das drahtlose Gateway positioniert, um A11-Registrieranforderungsnachrichten, die durch die PCF erzeugt werden, zu detektieren. Es gibt eine MIPv4-Registrierungsanforderungsnachricht, die durch den mobilen Knoten zum Heimatagenten gesandt wird, die für das WGW transparent ist. Eine A11-Registrierungsanforderungsnachricht wird erzeugt, während der mobile Knoten während des anfänglichen Hochfahrens der Leistung des Mobilknotens mit Leistung versorgt wird, und nach Übergabeverfahren.
Wenn der mobile Knoten gemäß cdma2000 Protokollen arbeitet, so werden Signalisierprotokolle IOS A11 verwendet. A11-Registrieranforderungsnachrichten umfassen anbieterspezifische Erweiterungen, Werte, die wenn sie durch das drahtlose Gateway detektiert werden, das drahtlose Gateway veranlassen, ein GPRS-Anfügeverfahren oder eine GPRS-Routingbereichsaktualisierung zu initiieren. Die Registrierungsanforderung umfasst srcPZI, P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte, die alle im 3GPP/GPRS-System definiert sind. Solche Werte werden zu Nullwerten gesetzt, und die Detektion solcher Nullwerte veranlasst das drahtlose Gateway, das GPRS-Anfügeverfahren zu initiieren. Die A11-Registrierungsanforderungsnachricht wird auch gemäß den Übergabeverfahren erzeugt. Die Übergabeverfahren können ruhende Übergabeverfahren (dormant handoff procedures) oder harte Übergabeverfahren (hard handoff procedures) sein. Ruhende Übergabeverfahren beziehen sich beispielsweise auf Übergabeverfahren beim Fehlen einer andauernden Kommunikationssitzung. Und harte Übergabeverfahren beziehen sich beispielsweise auf Übergabeverfahren, die ausgeführt werden, während eine Kommunikationssitzung stattfindet. Während ruhender Übergabeverfahren werden die Signaturwerte srcPZI, P-TMSI und P-TMSI, die in der anbieterspezifischen Erweiterung angegeben sind, auf Nullwerte gesetzt. Die Detektion solcher Nullwerte im entsprechenden Feld der Registrierungsanforderungsnachricht veranlasst das drahtlose Gateway, ein GPRS-Anfügeverfahren zu initiieren. Im Gegensatz dazu werden während harter Übergabeverfahren die Werte der Signaturen srzPZI, P-TMSI und P-TMSI auf Nicht-Nullwerte gesetzt.
In einer anderen Implementierung wird eine modifizierte IOS A1 Verknüpfungsanforderung oder eine Übergabeanforderung erzeugt, und wenn diese Nachricht erzeugt ist, wird die Nachricht in eine IOS A11 Registrierungsanforderungsnachricht unter einer anbieterspezifischen Erweiterung eingeschoben. Und das drahtlose Gateway arbeitet weiter, um Information über den mobilen Knoten, von dem die Anforderungsnachricht ausgeht, mit benachbarten drahtlosen Gateways auf der Basis der srcPZI anzufordern. Die Multicastübertragung der Anforderung der zusätzlichen Information wird ausgeführt, wenn die srzPZI nicht eingeschlossen ist, die einen Wert hat, der nicht als benachbarte srcPZI erkannt wird, oder die einen Nullwert hat, wenn dies notwendig ist.
Die Signalisierung wird vorgesehen, um es der Interworking-Funktion, die vom drahtlosen Gateway geliefert wird, zu erlauben, Paketdaten mit einem mobilen Knoten zu transportieren, der gemäß einem Protokoll cdma2000 betreibbar ist, während die Transportschicht eines 3GPP/GPRS-Systems verwandt wird. Die schon bewiesenen Leistungsfähigkeiten des 3GPP/GRPS-Systems werden somit dem mobilen Knoten des Systems cdma2000 bereitgestellt.
In diesen und anderen Aspekten wird somit eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren für ein Paketfunkkommunikationssystem geliefert. Das Paketfunkkommunikationssystem weist einen ersten Teil auf, der gemäß einem ersten Paketfunkkommunikationsschema, das ein erstes Protokoll besitzt, betreibbar ist, und auch einen zweiten Teil, der gemäß einem zweiten Paketfunkkommunikationsschema betreibbar ist. Die Kommunikation von in Paketen formatierten Daten mit einem mobilen Knoten, der gemäß dem zweiten Paketfunkkommunikationsschema betreibbar ist, während das erste Protokoll verwendet wird, wird erleichtert. Ein Gateway ist sowohl mit dem ersten Teil als auch dem zweiten Teil gekoppelt, um Nachrichten zu empfangen, die wählbar im ersten Teil und wählbar im zweiten Teil erzeugt werden. Das Gateway initiiert wählbar ein Anfügeverfahren, das gemäß dem ersten Protokoll definiert ist, in Erwiderung auf ausgewählte Nachrichten, die dort empfangen wurden. Das Anfügeverfahren, wenn es vollendet ist, ermöglicht das Lenken von paketformatierten Daten, die gemäß dem ersten Protokoll formatiert sind, mit der Mobilstation.
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und deren Umfang kann man aus den begleitenden Zeichnungen, die unten kurz zusammengefasst sind, der folgenden detaillierten Beschreibung der aktuell bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und den angefügten Ansprüchen erhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines Kommunikationssystems, in welchem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreibbar ist.
2 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das eine Signalisierung darstellt, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine harte Übergabe zwischen drahtlosen Gateways des Kommunikationssystems ausgeführt wird.
3 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das die Signalisierung darstellt, die während des Betriebs des in 1 dargestellten Kommunikationssystems erzeugt wird, gemäß den Registrierungs-/Anfügeverfahren, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
4 zeigt auch eine Signalisierung, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird, wobei sie hier die Nachrichtenübermittlung zeigt, die während des Betriebs einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, durch den eine ruhende Übergabe ausgeführt werden soll.
5 zeigt auch ein Nachrichtensequenzdiagramm, das hier für die Signalisierung, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird, repräsentativ ist, ebenfalls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um hier eine harte Übergabe zwischen drahtlosen Gateways zu bewirken.
6 zeigt auch ein Nachrichtensequenzdiagramm, das für die Signalisierung, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird, um hier ein Registrier-/Anfügeverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen, repräsentativ ist. Die Information des mobilen Knotens wird durch das Multicasting der Anforderung zu den benachbarten Gateways erhalten.
7 zeigt ein anderes Nachrichtensequenzdiagramm, das auch repräsentativ ist für die Signalisierung, die während des Betriebs einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, um hier eine ruhende Übergabe oder eine anfängliche Registrierung von Paketdaten zwischen Basisstationen zu bewirken.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Betrachtet man zuerst die 1, so liefert ein Kommunikationssystem, das allgemein bei 10 gezeigt ist, eine Funkkommunikation mit Mobilstationen, von denen die Mobilstation 12 beispielhaft dargestellt ist. In der beispielhaften Implementierung bildet das Kommunikationssystem ein zellulares Kommunikationssystem der dritten Generation, das ein Kernnetz 14 und Zugangsnetze 16, hier 16-1 und 16-2, aufweist. Das Kernnetz ist aus einer 3GPP Architektur ausgebildet, die den GPRS (General Packet Radio Service, allgemeiner Paketfunkdienst) verwendet. Das Kernnetz ist gemäß einer passenden GSM-Betriebsstandardspezifikation (Global System for Mobile Communications, globales System für mobile Kommunikation), die den GPRS liefert, betreibbar. Und die Zugangsnetze 16 sind gemäß einer cdma2000 Betriebsstandardspezifikation betreibbar.
Die Zugangsnetze 16 sind mit dem Kernnetz mittels drahtloser Gateways 18 gekoppelt, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreibbar sind, um es zu ermöglichen, dass der GPRS als eine Transportschicht verwendet wird, um Kommunikationsdienste, wie Echtzeit-Multimedia-Anwendungen über IP (Internetprotokoll), mit einer Mobilstation 12 zu bewirken, die ansonsten gemäß der cdma2000 Betriebsstandardspezifikation betreibbar ist.
Durch die Verwendung des GPRS als die Transportschicht, sind die Zugangsnetze, die gemäß den cdma2000 Betriebsstandardspezifikationen betreibbar sind, fähig, als Paket formatierte Daten gemäß einem Protokoll zu senden und zu empfangen, von dem bewiesen ist, dass es effektiv die Paketdaten in einer Echtzeitanwendung übertragen kann.
Die Zugangsnetze umfassen jeweils eine Vielzahl von Basisstationen 22, die gemäß dem Betriebsstandard betreibbar sind, der im cdma2000 Betriebsstandard angegeben ist. Die Zugangsnetze sind hier auch gezeigt, wie sie Paketsteuerfunktionen 24 einschließen, Funktionseinheiten, die in der cdma2000 Betriebsstandardspezifikation definiert sind. Die PCFs sind beispielsweise an den Basisstationen 22, an den Basisstationssteuerungen (MSCs) 25 ausgebildet oder dazwischen verteilt. Die Basisstationen des Zugangsnetzes 16-2 definieren zusammen ein Paketzonengebiet, das hier als Paketzonengebiet 1 identifiziert ist. Und die Basisstationen des Zugangsnetzes 16-1 definieren Zellen, die zusammen auch ein Paketzonengebiet bilden, das hier als Paketzonengebiet 2 identifiziert ist.
Die Übergaben der Kommunikationen werden ausgeführt, wenn sich eine Mobilstation zwischen Zellen bewegt, die von getrennten Basisstationen eines einzelnen Zugangsnetzes definiert werden. Übergaben werden auch zwischen Basisstationen der getrennten Zugangsnetze ausgeführt, wenn die Mobilstation das Paketzonengebiet 1 verlässt und in das Paketzonengebiet 2 eintritt. Der Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht es auch, dass der GPRS als Transportschicht verwendet wird, durch die als Paket formatierte Daten unabhängig von der Position und der Bewegung der Mobilstation transportiert werden.
Das Zugangsnetz 16-1 ist mittels des drahtlosen Gateways 18, das hier mit 18-1 bezeichnet ist, mit einem SGSN (Serving GPRS Service Node, bedienender GPRS-Dienstknoten) 28 des Kernnetzes verbunden. In analoger Weise ist das Zugangsnetz 16-2 mit dem SGSN mittels des drahtlosen Gateways 18, das hier mit 18-2 bezeichnet ist, verbunden. Das Kernnetz, das konstruiert ist, um gemäß einer 3GPP ROO PS R5 Architektur betreibbar ist, umfasst auch einen GGSN (Gateway GPRS Service Node, Gateway-GPRS-Dienstknoten) 32, mit dem der SGSN in konventioneller Weise verbunden ist. Und es ist auch gezeigt, wie eine entsprechende Einheit 34 mit dem Kernnetz 14 verbunden ist. Die entsprechende Einheit stellt irgend einen Knoten dar, der als Paket formatierte Daten oder andere Daten mit der Mobilstation kommunizieren kann. Hier stellt die entsprechende Einheit beispielsweise einen Computerserver dar, von dem Multimediadaten ausgehen.
Die drahtlosen Gateways bilden Interworking-Funktionen, die mit der PCF 24 unter Verwendung von A10/A11 Protokollen und mit dem SGSN 28 unter Verwendung von Iu-ps-Protokollen verbunden sind. Während des Betriebs der drahtlosen Gateways werden die Gateways angestoßen, eine Registrierung, eine freie Übergabe und aktive Übergabeverfahren für die Mobilstation 12 auszuführen.
Ein System cdma2000, das System gemäß dem die Zugangsnetze 16 betreibbar sind, definiert Paketzonen und Paketzonenkennungen (PZIs). Und das Kernnetz, das gemäß dem 3GPP GPRS Standard betreibbar ist, verwendet Routinggebiete und Routinggebietskennungen (RAIs). Und im GPRS sind P-TMSI und P-TMSI-Signaturen definiert. Solche Werte werden in einem Routinggebietsaktualisierungsverfahren benötigt und sie werden wahlweise bei Anfügeverfahren verwendet. Die drahtlosen Gateways 18 arbeiten, um die alten PZI-Werte oder Quellen-PZI-Werte (srcPZI) zu verwenden, um eine Verknüpfung mit dem alten RAI-Wert herzustellen. Die drahtlosen Gateways sind auch wählbar fähig, die P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte des mobilen Knotens 12 zu erhalten. Die drahtlosen Gateways verwenden Information, die von den Zugangsnetzen erhalten wird, um eine Registrierung, eine ruhende Übergabe oder eine aktive harte Übergabe zu initiieren.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die scrcPZI, die P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte von der alten BSC/PCF/Quellen-BSC/PCF erhalten. Eine Modifikation wird an der IOS A1-Schnittstelle vorgenommen. Die P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte werden über eine Übergabeanforderungsnachricht übertragen. Und die srcPZI, die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte werden über die Übergabeanforderungsnachrichten übertragen. Dann werden solche Werte in die IOS A11 Registrierungsanforderungs- und Registrierungsantwortnachrichten unter anbieterspezifischen Erweiterungen eingeschoben.
In der ersten Ausführungsform werden in den Fällen der cdma2000 Registrierung/GPRS-Anfügung die srcPZI, die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte in der IOS A11 Registrierungsanforderung in der anbieterspezifischen Erweiterung so festgelegt, dass sie Nullwerte darstellen. Dies stößt das drahtlose Gateway an, so dass es ein GPRS-Anfügeverfahren initiiert.
Wenn eine ruhende Übergabe auszuführen ist, werden die srcPZI, die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte in der IOS A11 Registrierungsanforderung in der anbieterspezifischen Erweiterung auch so festgelegt, dass sie Nullwerte darstellen. Wenn sie an das drahtlose Gateway geliefert werden, wird das Gateway angestoßen, das GPRS-Anfügeverfahren zu initiieren. Und in dieser Ausführungsform werden, wenn eine harte Übergabe auszuführen ist, die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte über eine modifizierte IOS A1 Übergabeanforderungsnachricht übertragen. Eine Mobilvermittlungszentrale fügt den srcPZI-Wert neben den P-TMSI und P-TMSI Signaturwerten in einer modifizierte IOS A1 Übergabeanforderungsnachricht hinzu. Die Nicht-Nullwerte von den der srcPZI, der P-TMSI und den P-TMSI-Signaturwerten in der IOS A11 Registrierungsanforderung in dem anbieterspezifischen Feld stoßen das drahtlose Gateway an, ein GPRS-Routinggebietaktualisierungsverfahren (RAU) zu initiieren. Im Falle einer harten Übergabe zwischen MSCs liefert eine Quell-MSC den srcPZI-Wert an die Ziel-MSC vor dem Weitergeben des srcPZI-Werts an das drahtlose Zielgateway mittels einer modifizierten IOS A1 Übergabeanforderungsnachricht.
Jedes drahtlose Gateway 18 unterhält eine Liste von benachbarten PZI-Werten und unterhält eine Verknüpfung zwischen den benachbarten PZI-Werten und den benachbarten RAI-Werten. Das drahtlose Gateway verwendet diese Verknüpfung, um die alte RAI aus der empfangenen srcPZI zu erhalten.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die nur minimale Änderungen in der IOS-A1-Schnittstelle verwendet, verwendet eine modifizierte IOS A1 Zuweisungsanforderungsnachricht und eine modifizierte IOS A1 Übergabeanforderungsnachricht. In diesem Fall wird die P-TMSI und die P-TMSI-Signatur nicht in der alten BSC/PCF/Quellen-BSC/PCF gespeichert. Der PZI-Wert wird über solche modifizierten Nachrichten befördert und in die IOS A11 Registrierungsanforderungsnachricht unter einem anbieterspezifischen Erweiterungsfeld eingeschoben. Das drahtlose Gateway 18 erbittert von benachbarten drahtlosen Gateways auf der Basis des PZI-Werts mehr Information über den mobilen Knoten 12. Ein drahtloses Ziel-Gateway 18 führt in einer Implementierung eine Multicastübertragung der Anforderung durch, wenn der PZI-Wert null ist oder nicht erkannt wird.
In dieser Ausführungsform sendet eine Mobilvermittlungszentrale einen nullwertigen scrcPZI-Wert in der modifizierten IOS A1 Verknüpfungsanforderungsnachricht. Der nullwertige srcPZI-Wert stößt das drahtlose Gateway, das die Nachricht empfängt, an, mehr Information vom Gebiet der benachbarten drahtlosen Gateways zu erbitten, wenn keines der benachbarten drahtlosen Gateways fähig ist, eine gültige srcPZI, P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte des mobilen Knotens zu liefern, wobei das drahtlose Gateway das GPRS-Anfügeverfahren initiiert. Ansonsten wird das ruhende Übergabeverfahren zwischen MSCs ausgeführt, und das drahtlose Gateway initiiert die Ausführung von GPRS-Routinggebietsaktualisierungsverfahren.
Bei ruhenden Übergabeverfahren legt die Mobilvermittlungszentrale den Wert der srcPZI in der modifizierten IOS A1 Verknüpfungsanforderungsnachricht auf einen gültigen Wert, das heißt einen Nicht-Nullwert, fest. Die Detektion stößt das drahtlose Gateway an, in Unicast-Weise mehr Information von einem vorher verwendeten drahtlosen Gateway, das durch die srcPZI angegeben wird, anzufordern und dann ein GPRS-Routinggebietsaktualisierungsverfahren zu initiieren. Ansonsten stößt, wenn die srcPZI null ist oder der Wert nicht als der Wert einer benachbarten PZI erkannt wird, ein solcher Wert das drahtlose Gateway an, mehr Information vom vorherigen drahtlosen Gateway in Multicast-Weise anzufordern. Wenn keines der benachbarten drahtlosen Gateways die Information über den mobilen Knoten hat, folgt ein ruhendes Übergabeverfahren zwischen MSCs, und das drahtlose Gateway initiiert GPRS-Anfügeverfahren.
Bei einem harten Übergabeverfahren legt die Mobilvermittlungszentrale den Wert der srcPZI in der modifizierten IOS A1 Übergabeanforderungsnachricht auf einen gültigen Wert, das heißt einen Nicht-Null-Wert. Dies stößt das drahtlose Gateway an, mehr Information vom vorherigen Gateway anzufordern und dann das GPRS-Routinggebietsaktualisierungsverfahren zu initiieren. Wenn eine harte Übergabe zwischen MSCs auszuführen ist, liefert die Quellen-Mobilvermittlungszentrale den srcPZI-Wert an die Ziel-MSC, bevor die srcPZI an das drahtlose Zielgateway mittels der Ziel-BSC/PCF weitergegeben wird. Jedes drahtlose Gateway unterhält eine Liste der benachbarten PZI-Werte und unterhält die Verknüpfung zwischen der benachbarten PZI und der benachbarten RAI. Das drahtlose Gateway verwendet diese Verknüpfung, um den alten RAI-Wert vom empfangenen Wert der srcPZI zu erhalten.
2 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 42 gezeigt ist, das eine Signalisierung zeigt, die während eines harten Übergabeverfahrens zwischen drahtlosen Gateways, hier zwischen den drahtlosen Gateways 18-1 und 18-2, erzeugt wird. Zuerst, und wie das durch das Segment 44 angegeben ist, erzeugt nach der Vollendung der Pilotstärkenmessung der mobile Knoten 12 eine PSMM (Pilotstärkenmessungsnachricht) zur Quellen-Basisstation/PCF 22/24. Dann wird, wie das durch das Segment 46 angegeben ist, nach der Entscheidung der BS/PCF, dass eine Übergabe unmittelbar bevorsteht, eine Übergabeanforderungsnachricht gemäß IOS-A1 erzeugt, die eine Liste der Zielzellen einschließt. Die Nachricht umfasst den alten P-TMSI-Wert und den alten P-TMSI-Signaturwert, der durch das Kernnetz (GPRS) dem mobilen Knoten während dem cdma2000 Registrierungs-/GPRS-Anfügeverfahren zugewiesen wurde, und der zur BS/PCF über die modifizierte Registrierungsantwortnachricht übertragen wird. Alternativ können der P-TMSI-Wert und der P-TMSI-Signaturwert an der MSC gespeichert werden. Zusätzliche Modifikationen in der Verknüpfungsvollendungsnachricht würden erforderlich sein, um diesen Parameter zu befördern. Und es würde eine Modifikation bei der MSC erforderlich sein, um den P-TMSI-Signaturwert zu speichern. Modifikationen an der IOS-A1-Übergabeanforderungsnachricht würden jedoch nicht vorgenommen werden müssen.
Das Segment 48 stellt ein Erzeugen und Senden einer Übergabeanforderungsnachricht durch die MSC an die Ziel-BS/PCF des Zugangsnetzes 16-2 dar. Auf der Basis der Topographie kennt die MSC die PZ (Paketzone) der Quellenzelle. In der Übergabeanforderungsnachricht, die durch das Segment 48 angegeben ist, fügt die MSC den Quellenzellen-PZI-Wert (srcPZI) hinzu und gibt die alte P-TMSI und die alten P-TMSI-Signaturwerte an die BS/PCF. Eine BS/PCF weist die angeforderten Ressourcen zu und beginnt mit dem Senden des Null-Vorwärtsverkehrskanalrahmens (cdma2000), was durch das Segment 52 angegeben ist.
Die BS/PCF antwortet auch, wie das durch das Segment 54 angegeben ist, mit einer (IOS-A1) Übergabeanforderungsbestätigungsnachricht. Dann sendet, wie das durch das Segment 56 angegeben ist, die MSC (IOS-A1) eine Übergabebefehlsnachricht an die BS/PCF. Und, wie das durch das Segment 58 angegeben ist, sendet die BS/PCF die (cdma2000) UHDM (Universal Handoff Direction Message, universelle Übergaberichtungsnachricht) an den mobilen Knoten.
Der mobile Knoten bestätigt, wie das durch das Segment 62 angegeben ist, den Empfang der Nachricht mit einer cdma2000 MS9 ACK-Auftragsnachricht. Und die Mobilstation startet das Senden, wie das durch das Segment 64 angegeben ist, des Vorspanns oder der Daten des umgekehrten Verkehrskanals. Und der mobile Knoten sendet, wie das durch das Segment 66 (cdma2000) angegeben ist, eine Übergabevollendungsnachricht an die BS/PCF. Die BS/PCF bestätigt, wie das durch das Segment 68 angegeben ist, den Empfang der Nachricht mit einer cdma2000 BSACK-Auftragsnachricht.
Die BS/PCF initiiert auch, wie das durch das Segment 72 angegeben ist, die (IOS A10/A11) Verbindung zum drahtlosen Ziel-Gateway 18-2. Diese Nachricht umfasst die srcPZI, die alten P-TMSI und alte P-TMSI-Signaturwerte. Das drahtlose Gateway 18-2 analysiert Werte des srcPZI-Werts und bildet den srcPZI-Wert auf die alte RAI ab. Dann initiiert das drahtlose Gateway, wie das durch das Segment 74 angegeben ist, das RA-Aktualisierungsverfahren (Routinggebiet). Der Ziel-SGSN (SGSN-t) ruft den GMM-Kontext vom Quellen-SGSN (SGSN-s) ohne jede Modifikation ab.
Dann sendet, wie das durch das Segment 76 angegeben ist, wenn das RA-Aktualisierungsverfahren erfolgreich ist, das drahtlose Gateway 18-1 (IOS-A11) eine Registrierungsantwortnachricht an die BS/PCF. Diese Nachricht kann die neue P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte einschließen, um die alte P-TMSI und P-TMSI-Signaturwerte zu ersetzen. Und die BS/PCF sendet (IOS-A1), wie das durch das Segment 78 angegeben ist, eine Übergabevollendungsnachricht an die MSC. Und die Benutzerdaten werden, wie das durch das Segment 82 angegeben ist, über die BS/PCF, das drahtlose Gateway und den SGSN des Zielnetzes übertragen. Die MSC gibt auch, wie das durch das Segment 84 angegeben ist, (IOS-A1) eine Löschbefehlsnachricht für eine Übermittlung an die BS/PCF-Quelle aus. Die BS/PCF-Quelle antwortet, wie das durch das Segment 86 angegeben ist, mit einer (IOS-A1) Löschvollendungsnachricht und löscht die alte P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte zusammen mit anderen Datensätzen. Die Segmente 88-1 bis 88-5 stellen eine Signalisierung dar, die erzeugt wird, um die IOS-A10/A11 Schnittstelle herab zu ziehen, gefolgt von einem Beseitigen der Iu-ps-Verbindung. Und die Segmente 92-1 und 92-2 stellen eine erzeugte Signalisierung dar, durch die das BS/PCF-Ziel die IOS A10/A11 Schnittstelle beim drahtlose Gateway aktualisiert, vor dem Ablauf der Lebensdauer.
Eine Analyse des Sequenzdiagramms gibt an, dass eine Modifikation des cdma2000 Registrierungsverfahrens in der Art, dass die IOS-A11 Registrierungsantwortnachricht auch die P-TMSI und den P-TMSI-Signaturwert an die BS/PCF befördert, vorliegt.
3 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 102 gezeigt ist, einer weiteren Signalisierung, die während des Betriebs des Kommunikationssystems 10 erzeugt wird. Hier führt der mobile Knoten das leitungsvermittelte Registrierungsverfahren aus. Die Verfahren umfassen keine Paketvermittlung, und das Verfahren wird durch das Segment 104 angegeben.
Das Segment 106 stellt eine paketvermittelte Registrierungsinitiierung mit einer (cdma2000) Ursprungsnachricht dar. Für ein Registrierungsverfahren werden die DRS (Dates Ready to Send, für das Senden bereite Daten) auf einen Wert von logisch null (keine Daten zu senden) gesetzt. Die IMSI in der Ursprungsnachricht unterhält den P-TMSI-Speicher in der BS/PCF. Dann bestätigt, wie das durch das Segment 108 angegeben ist, die BS/PCF den Empfang der Ursprungsnachricht darin (cdma2000), eine BS-Bestätigungsauftragsnachricht.
Die BS/PCF sendet auch, wie das durch das Segment 112 angegeben ist, eine (IOS-A1) CM-Dienstanforderung an die MSC. Und die MSC sendet, wie das durch das Segment 114 angegeben ist, (IOS-A1) eine Verknüpfungsanforderungsnachricht an die BS/PCF. Die BS/PCF baut dann, wie das durch das Segment 116 angegeben ist, den cdma2000 TCH auf.
Nach Vollendung des TCH-Aufbaus sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 118 angegeben ist, eine (IOS-A11) Registrierungsanforderungsnachricht an das drahtlose Gateway.
Die Nachricht weist den aktuellen srcPZI-Wert auf, die P-TMSI ist gleich der IMSI, und die P-TMSI-Signatur ist gleich null. Dann stößt, wie das durch das Segment 122 gezeigt ist, die P-TMSI-Signatur, die gleich dem Nullwert ist, in der Registrierungsanforderungsnachricht das drahtlose Gateway an, die GPRS-Anfügeverfahren zu initiieren. Das drahtlose Gateway sendet (Iu-ps) eine Anfügeanforderungsnachricht. Und es wird, wie das durch das Segment 124 angegeben ist, das GPRS-Anfügeverfahren ohne das Authentifizierungsverfahren (deaktiviert) ausgeführt. Das Anfügeverfahren verwendet die IMSI-Option statt der Option der P-TMSI/P-TMSI-Signatur.
Wenn das GPRS-Anfügeverfahren erfolgreich ist, empfängt, wie das durch das Segment 126 angegeben ist, das WGW eine Anfügeakzeptanznachricht mit der verknüpften P-TMSI und den P-TMSI-Signaturwerten (Iu-ps).
Dann erzeugt, wie das durch das Segment 128 angegeben ist, das drahtlose Gateway 18-1 die (IOS-A11) Registrierungsantwortnachricht, die die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte einschließt, und sendet sie an die BS/PCF. Die BS/PCF speichert die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte im Speicher für diesen speziellen Benutzer, und die BS/PCF sendet, wie das durch das Segment 132 angegeben ist, die (IOS-A1) Verknüpfungsvollendungsnachricht an die MSC. Und der mobile Knoten errichtet, wie das durch das Segment 134 angegeben ist, eine PPP-Verbindung zum drahtlosen Gateway. Und der mobile Knoten startet, wie das durch das Segment 136 angegeben ist, die mobile IPv für das Registrierungsverfahren. Das Verfahren zeigt jedoch weniger Relevanz, da die mobile IP von den GPRS-Anfügeverfahren übernommen wird.
Bevor die Registrierung abläuft, sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 138 angegeben ist, eine (IOS-A11) Registrierungsanforderungsnachricht an das drahtlose Gateway mit einer srcPZI gleich null, und der P-TMSI und den P-TMSI-Signaturwerten. Und das drahtlose Gateway antwortet, wie das durch das Segment 142 angegeben ist, mit einer (IOS-A11) Registrierungsantwortnachricht, die selektiv die neue P-TMSI und die neuen P-TMSI-Signaturwerte einschließt.
4 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 152 gezeigt ist, das auch eine Signalisierung angibt, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird. Eine Zellenneuauswahl, das heißt Verfahren einer ruhenden Übergabe, sind dargestellt. Die Verfahren sind ähnlich den Registrierverfahren. Der ideale Fall besteht darin, sich auf die Zellenneuauswahl/ruhende Übergabe mit GPRS RA Aktualisierungsverfahren zu beziehen. Aber mit der Einschränkung, dass die Funkschnittstelle, die sich zum mobilen Knoten erstreckt, das Befördern der srcPZI, der alten P-TMSI und der alten P-TMSI-Signaturwerte, die für das RA-Aktualisierungsverfahren benötigt werden, an das drahtlose Zielgateway verhindert.
Somit korrespondiert die Signalisierungen, die während der Verfahren der Zellenneuauswahl/der ruhenden Übergabe erzeugt werden, die das Nachrichtensequenzdiagramm 152 bilden, den analogen Nachrichten, die in bezug auf das Nachrichtensequenzdiagramm 102, das in 3 gezeigt ist, gezeigt sind. Es kann Bezug genommen werden auf die Beschreibung des Nachrichtensequenzdiagramms 102 für die Erläuterung der entsprechenden Benachrichtigung.
5 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 162 gezeigt ist, das auch eine Signalisierung darstellt, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird. Hier sind harte Übergabeverfahren zwischen drahtlosen Gateways, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, dargestellt. Zuerst sendet, wie das durch das Segment 164 dargestellt ist, nach der Beendigung der Messung des Signalstärke des Pilotsignals der mobile Knoten die (cdma2000) PSMM (Pilotstärkenmessnachricht) an die Quellen-BS/PCF. Dann entscheidet, wie das durch das Segment 166 angegeben ist, die BS/PCF, dass eine Übergabe unmittelbar bevorsteht und sendet die (IOS-A1) Übergabeanforderungsnachricht zusammen mit der Liste der Zielzellen. Nach dem Empfang der Übergabeanforderungsnachricht sendet, wie das durch das Segment 168 angegeben ist, die Mobilvermittlungszentrale die (IOS-A1) Übergabeanforderungsnachricht an die BS/PCF. Auf der Basis der Topographie kennt die Mobilvermittlungszentrale den PZI-Wert (Packet Zone ID, Paketzonenkennung) der Quellenzelle. In der Übergabeanforderungsnachricht fügt die Mobilvermittlungszentrale die PZI der Quellenzelle (srcPZI) hinzu.
Dann weist, wie das durch das Segment 172 angegeben ist, die BS/PCF die angeforderten Ressourcen zu, startet das Senden des (cdma2000) Nullvorwärtsverkehrskanalrahmens. Und die Ziel-BS/PCF antwortet, wie das durch das Segment 174 angegeben ist, der MSC mit einer (IOS-A1) Übergabeanforderungsbestätigung. Danach sendet, wie das durch das Segment 176 angegeben ist, die MSC eine (IOS-A1) Übergabebefehlsnachricht an die Ziel-BS/PCF. Und die Ziel-BS/PCF sendet, wie das durch das Segment 178 angegeben ist, eine (cdma2000) UHDM (Universal Handoff Direction Message, universale Übergaberichtungsnachricht) an den mobilen Knoten.
Der mobile Knoten bestätigt, wie das durch das Segment 182 angegeben ist, den Empfang der Nachricht mit einer (cdma2000 MS) ACK-Auftragsnachricht. Und der mobile Knoten startet, wie das durch das Segment 184 angegeben ist, das Senden einer (cdma2000) Übergabevollendungsnachricht an die Ziel-BS/PCF.
Der Mobilknoten sendet auch, wie das durch das Segment 188 gezeigt ist, eine (cdma2000) Übergabevollendungsnachricht an die Ziel-BS/PCF. Und die BS/PCF bestätigt den Empfang der, Nachricht mit einer (cdma2000) BS- Bestätigungsauftragsnachricht, die durch das Segment 192 angegeben ist.
Das drahtlose Zielgateway analysiert den srcPZI-Wert und bildet die Adresse des drahtlosen Quellengateways ab. Dann sendet das drahtlose Zielgateway, wie das durch das Segment 196 angegeben ist, eine MS-Informationsanforderungsnachricht nur zum drahtlosen Quellengateway. Und das drahtlose Quellengateway antwortet mit einer MS-Informationsantwortnachricht, die die srcPZI, P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte einschießt. Und nach dem Empfangen der MS-Informationsantwortnachricht initiiert, wie das durch das Segment 202 angegeben ist, das drahtlose Zielgateway das RA-Aktualisierungsverfahren (Routinggebiet). Der Ziel-SGSN (SGSN-t) ruft den GMM und die PDP-Kontakte von der Quellen-SGSN (SGSN-s) ohne Modifikation ab.
Danach sendet, wie das durch das Segment 204 angegeben ist, wenn das RA-Aktualisierungsverfahren erfolgreich ist, das drahtlose Zielgateway eine (IOS-A11) Registrierungsantwortnachricht an die Ziel-BS/PCF. Und dann sendet die Ziel-BS/PCF, wie das durch das Segment 206 angegeben ist, eine (IOS-A1) Übergabevollendungsnachricht an die Mobilvermittlungszentrale. Danach startet, wie das durch das Segment 208 angegeben ist, die Benutzerdatenübertragung, und sie wird über die Ziel-BS/PCF, das WGW und den SGSN übertragen.
Die MSC gibt, wie das durch das Segment 212 angegeben ist, eine (IOS-A1) Löschbefehlsnachricht an die Quellen-BS/PCF. Und die Quellen-BS/PCF antwortet, wie das durch das Segment 214 angegeben ist, mit einer (IOS-A1) Löschvollendungsnachricht. Danach startet, wie das durch die Segmente 216-1 bis 216-5 angegeben ist, die Quellen-BS/PCF das Herabziehen der IOS-A10/A11 Schnittstelle, was gefolgt wird vom Beseitigen der Iu-ps-Verbindung. Und die Ziel-BS/PCF aktualisiert, wie das durch die Segmente 218-1 und 218-2 angegeben ist, die IOS-A10/A11 Schnittstelle für das drahtlose Ziel-Gateway, bevor die Lebensdauer abläuft. Der aktuelle srcPZI-Wert wird verwendet.
6 zeigt ein Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 222 gezeigt ist, das auch die Signalisierung repräsentiert, die während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems erzeugt wird, um hier ein cdma2000 Registierungs-/GPRS-Anfügeverfahren zu bewirken.
Das Segment 224 stellt die Leitungsvermittlung zum Registrierverfahren dar, das vom mobilen Knoten ausgeführt wird. Die Verfahren umfassen keine Paketvermittlung. Dann wird, wie das durch das Segment 226 angegeben ist, eine Paketvermittlungsregistrierung mit einer (cdma2000) Ursprungsnachricht initiiert. Für das Registrierungsverfahren werden die DRS (Daten bereit zum Senden) auf einen Wert von logisch Null (das heißt es sind keine Daten zu senden) gesetzt. Die IMSI in der Ursprungsnachricht füllt den P-TMSI-Speicher der BS/PCF.
Dann bestätigt, wie das durch das Segment 228 angegeben ist, die BS/PCF den Empfang der Ursprungsnachricht mit einer (cdma2000) BSACK-Auftragsnachricht. Und die BS/PCF sendet, wie das durch das Segment 232 angegeben ist, eine (IOS-A1) CM-Dienstanforderung an die Mobilvermittlungszentrale.
Nach dem Empfang der CM-Dienstanforderung versucht die MSC die PZI dieser IMSI zu finden. Im Falle der anfänglichen Registrierung oder einer ruhenden Übergabe zwischen MSCs gibt es keine zugehörige PZI für die registrierende IMSI. Dann sendet die MSC, wie das durch das Segment 234 angegeben ist, eine (IOS-A1) Verknüpfungsanforderungsnachricht an die BS/PCF, wobei die srcPZI gleich null ist. Die BS/PCF baut auch, wie das durch das Segment 236 angegeben ist, den notwendigen cdma2000 TCH auf. Nach der Vollendung des Aufbaus des TCH sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 238 angegeben ist, eine (IOS-A11) Registrierungsanforderungsnachricht an das drahtlose Gateway, wobei die srcPZI gleich null ist. Und nach dem Empfangen der (IOS-A11) Registrierungsanforderungsnachricht und dem Herausfinden, dass die srcPZI gleich null ist, führt das drahtlose Zielgateway eine Multicastübertragung der MS-Informationsanforderungsnachricht, wie das durch das Segment 242 angegeben ist, an benachbarte drahtlose Gateways (WGW-n) aus. Im Fall einer anfänglichen Paketdatenregistrierung ist keines der benachbarten drahtlosen Gateways ein drahtloses Quellen-Gateway, so dass keine mit der MS-Informationsanforderungsnachricht mit der srcPZI oder der alten RAI antwortet (das WGW kann den srcPZI-Wert in einen alten RAI-Wert abbilden). Im Falle einer ruhenden Übergabe ist eines der benachbarten drahtlosen Gateways das drahtlose Quellengateway, und das drahtlose Quellengateway antwortet mit einer MS-Informationsanforderungsnachricht mit einem srcPZI-Wert oder einem alten RAI-Wert.
In diesem Registrierverfahren gibt es, da keines der benachbarten drahtlosen Gateways ein drahtloses Quellengateway ist, kein drahtloses Gateway, das die Daten des mobilen Knotens besitzt. Jedes benachbarte drahtlose Gateway antwortet, wie das durch das Segment 244 angegeben ist, mit dem srcPZI-Wert, der unbekannt angibt.
Wenn das drahtlose Zielgateway die MS-Informationsantwortnachricht mit dem srcPZI-Wert, der einen unbekannten srcPZI-Wert angibt, empfängt oder keine Antwortnachricht innerhalb einer Ablaufzeit eines Zeitgebers empfängt, so initiiert das drahtlose Zielgateway das GPRS-Anfügeverfahren unter Verwendung der IMSI. Wenn der mobile Knoten irgendwo gelöst worden ist, das heißt sich nicht in einem der benachbarten drahtlosen Gateways befindet, besitzt keiner der benachbarten drahtlosen Gateways den srcPZI-Wert noch den passenden GMM-Kontext. Dann geht man weiter zum GPRS-Anfügeverfahren. Wenn der mobile Knoten in einem der benachbarten drahtlosen Gateways gelöst wurde, und der GMM-Kontext gelöscht worden ist, wird das benachbarte drahtlose Gateway nicht fähig sein, den srcPZI-Wert noch den passenden GMM-Kontext an das drahtlose Zielgateway zu liefern. Dann geht man weiter zum GPRS-Anfügeverfahren. In der Situation, in der der mobile Knoten von einem der benachbarten drahtlosen Gateways gelöst wurde, und der GMM und die PDP-Kontexte nicht gelöscht worden sind, muss die srcPZI in der Informationsantwortnachricht des mobilen Knotens dennoch auf einen Wert gesetzt werden, der eine unbekannte srcPZI angibt, so dass das drahtlose Zielgateway mit den GPRS-Anfügeverfahren fortfahren kann. Der GMM-Kontext im benachbarten drahtlosen Gateway wird automatisch nach dem Ablauf gelöscht oder er wird durch das GPRS-Löschverfahren eliminiert. Solche Verfahren sind durch das Segment 246 angegeben. Und das GPRS führt das Anfügeverfahren aus, wie das durch das Segment 248 angegeben ist.
Wenn das Anfügeverfahren erfolgreich ist, sendet der Ziel-SGSN eine Anfügeakzeptanznachricht, die durch das Segment 252 angegeben wird, an das drahtlose Zielgateway zusammen mit der neuen P-TMSI und den P-TMSI-Signaturwerten. Das drahtlose Zielgateway speichert die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte. Und das drahtlose Zielgateway sendet, wie das durch das Segment 254 angegeben ist, die (IOS-A11) Registrierantwortnachricht. Die BS/PCF errichtet die Beziehung zwischen der IMSI des registrierenden mobilen Knotens und ihrem eigenen PZI-Wert. Diese Relation wird gelöscht werden, wenn der GPRS gelöst wird. Dann sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 246 angegeben ist, die (IOS-A1) Verknüpfungsvollendungsnachricht an die MSC. Und der mobile Knoten errichtet, wie das durch das Segment 258 gezeigt ist, eine PPP-Verbindung mit dem drahtlosen Zielgateway.
Der mobile Knoten fährt mit der MIP-Registrierung fort, wie das durch das Segment 262 angegeben ist. Da die mobile IP-Mobilität durch das GPRS ersetzt werden kann, findet dieses Verfahren im drahtlosen Zielgateway statt. Oder es wird eine andere Ebene der Mobilität durch das Einführen eines fremden Agenten im GGSN (ffs) eingeführt. Vor dem Ablauf der Registrierung sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 264 angegeben ist, eine Registrierungsanforderungsnachricht an das drahtlose Gateway. Der srcPZI-Wert wird auf den aktuellen Wert gesetzt, und das drahtlose Gateway antwortet, wie das durch das Segment 266 angegeben ist, mit einer IOS-A1 Registrierungsantwortnachricht.
7 zeigt ein anderes Nachrichtensequenzdiagramm, das allgemein bei 272 gezeigt ist, das auch die Signalisierung während des Betriebs des in 1 gezeigten Kommunikationssystems 10 darstellt. Hier werden die Zellenneuauswahlverfahren (ruhende Übergabe) gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Segmente 106, 108, 112 und 114 entsprechen den entsprechend bezeichneten Segmenten, die in Bezug auf das in 4 gezeigte Sequenzdiagramm gezeigt und beschrieben wurden.
Hier versucht die Mobilvermittlungszentrale nach dem Empfangen einer CM-Dienstanforderung eine entsprechende PZI dieser IMSI zu finden. Im Falle einer ruhende Übergabe zwischen MSCs gibt es eine PZI für das Registrieren der IMSI. Dann sendet die MSC die IOS-A1 Verknüpfungsanforderungsnachricht an die BS/PCF mit einem srcPZI-Wert von nicht null. Im Falle, dass die Übergabe verschiedene Mobilvermittlungszentralen umfasst, wird die Ziel-MSC nicht die entsprechende PZI für die IMSI haben, und die IOS-A1 Verknüpfungsanforderung soll den srcPZI-Wert von null enthalten.
Dann baut, wie das durch das Segment 284 angegeben ist, die BS/PCF den notwendigen cdma2000 TCH auf. Und nach dem Aufbau des TCH sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 284 angegeben ist, eine (IOS-A11) Registrierungsanforderungsnachricht an das drahtlose Gateway mit srcPZI-Werten von nicht null (harte Übergabe zwischen MSCs) oder mit srcPZI-Werten von null (harte Übergabe zwischen MSCs). Nach dem Empfangen der IOS-A11 Registrierungsanforderung, und wenn die srcPZI nicht null ist, analysiert das drahtlose Zielgateway die srcPZI und bildet die Adressen des drahtlosen Quellengateways ab. Dann sendet das drahtlose Zielgateway, wie das durch das Segment 286 angegeben ist, eine MS-Informationsanforderungsnachricht nur an das drahtlose Quellengateway. Wenn der srcPZI-Wert null ist, führt das drahtlose Zielgateway eine Multicastübertragung der MS-Informationsanforderungsnachricht an die benachbarten drahtlosen Gateways aus. Im Falle einer ruhenden Übergabe ist eines der benachbarten drahtlosen Gateways das drahtlose Quellen-Gateway (WGW-s). Im Fall der anfänglichen Paketdatenregistrierung ist keines der benachbarten drahtlosen Gateways das drahtlose Quellen-Gateway, so dass keines der drahtlosen Quellen-Gateways auf die MS-Informationsanforderungsnachricht mit einem realen srcPZI-Wert (nicht null) antwortet.
Das drahtlose Quellengateway antwortet, wie das durch das Segment 288 angegeben ist, mit einer MS-Informationsantwortnachricht, die den gültigen Wert der srcPZI, den P-TMSI-Wert und den P-TMSI-Signaturwert einschließt.
Wenn das drahtlose Zielgateway die MS-Informationsantwort vom drahtlosen Quellengateway empfängt, so schließt sie die srcPZI, P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte ein. Dann initiiert das drahtlose Zielgateway die RA-Aktualisierungsanforderung, was durch das Segment 292 angegeben ist.
Der GPRS führt das RA-Aktualisierungsverfahren aus, wie das durch das Segment 294 angegeben ist. Wenn die RA-Aktualisierungsverfahren erfolgreich sind, sendet der Ziel-SGSN die RA-Aktualisierungsakzeptanznachrichten an das drahtlose Zielgateway zusammen mit der neuen P-TMSI und den P-TMSI-Signaturwerten. Das drahtlose Zielgateway speichert die P-TMSI und die P-TMSI-Signaturwerte, wie das durch das Segment 296 angegeben ist.
Das drahtlose Zielgateway sendet, wie das durch das Segment 298 angegeben ist, die IOS-A11 Registrierungsantwortnachricht. Die BS/PCF errichtet die Beziehung zwischen der IMSI der registrierenden Mobilstation ihr ihrer eigenen PZI. Die Relation wird gelöscht, wenn der GPRS gelöst wird.
Die BS/PCF sendet, wie das durch das Segment 302 angegeben ist, eine Verknüpfungsvollendungsnachricht an die MSC. Die MSC kennt die bedienende PZI und errichtet eine neue Relation zwischen der IMSI und der PZI.
Wie durch das Segment 304 angegeben ist, errichtet der mobile Knoten eine neue PPP-Verbindung mit dem drahtlosen Zielgateway. Und die Mobilstation fährt, wie das durch das Segment 306 angegeben ist, mit der MIP-Registrierung fort. Da die mobile IP Mobilität durch den GPRS ersetzt wird, ist dieses Verfahren im drahtlosen Zielgateway untergebracht. Oder es wird eine andere Ebene der Mobilität durch das Einführen eines fremden Agenten (FA) in den GGSN (ffs) eingeführt.
Vor dem Ablauf der Registrierung sendet die BS/PCF, wie das durch das Segment 308 angegeben ist, eine Registrierungsanforderungsnachricht an das drahtlose Gateway. Der srcPZI-Wert wird auf den aktuellen Wert gesetzt. Und das drahtlose Zielgateway antwortet, wie das durch das Segment 312 angegeben ist, mit einer IOS-A11 Registrierungsantwortnachricht.
Dadurch ist in einem Betriebsmodus mehr Modifikation im A1 (muss die srcPZI, P-TMSI und P-TMSI-Signatur befördern) erforderlich, und die BSC/PCF muss die P-TMSI und die P-TMSI-Signatur speichern, und die MSC liefert die srcPZI. Die anbieterspezifische Erweiterung der A11 Registrierungsanforderung muss die srcPZI, die P-TMSI und die P-TMSI-Signatur an das drahtlose Gateway befördern, und die anbieterspezifische Erweiterung der A11 Registrierungsantwort muss die (neue) P-TMSI und die (neue) P-TMSI-Signatur befördern.
Und in einem anderen beispielhaften Betriebsmoduls ist weniger Modifikation im A1 notwendig (muss nur die srcPZI befördern), und die BSC/PCF speichert die P-TMSI und die P-TMSI-Signatur nicht, aber das drahtlose Gateway speichert sie. In ähnlicher Weise liefert die MSC die srcPZI. Das drahtlose Gateway muss die P-TMSI und die P-TMSI-Signatur anfordern, und möglicherweise andere Information des Mobilknotens, in einer Unicastübertragung (wenn die srcPZI einen Wert von nicht null aufweist) oder in einer Multicastübertragung (wenn die srcPZI null ist oder der Wert nicht als der Wert eines benachbarten drahtlosen Gateways erkannt wird). Das Ergebnis jedes Verfahrens initiiert das drahtlose Gateway, das GPRS-Anfügeverfahren auszulösen, wenn die alte RAI nicht abgerufen werden kann, oder eine GPRS-Routinggebietsaktualisierung, wenn die alte RAI abgerufen werden kann.
Die vorangehenden Beschreibungen stellen bevorzugte Beispiele für das Implementieren der Erfindung dar, und der Umfang der Erfindung sollte nicht notwendigerweise durch diese Beschreibung begrenzt werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Vorrichtung für ein Paket-Funk-Kommunikations-System mit einem ersten Teil (16-1), welcher gemäß einem ersten Paket-Funk-Kommunikations-Schema mit einem ersten Protokoll betreibbar ist und einem zweiten Teil (16-2), welcher gemäß einem zweiten Paket-Funk-Kommunikations-Schema betreibbar ist, wobei das zweite Paket-Funk-Kommunikations-Schema ein Protokoll umfasst, das Registrierungs-Anfrage-Meldungen und Registrierungs-Antwort-Meldungen definiert, welche jeweils Erweiterungsfelder enthalten, wobei die Vorrichtung vorgesehen ist zum Ermöglichen einer Kommunikation von paketformatierten Daten mit einem Mobilknoten, der gemäß dem zweiten Paket-Funk-Schema betreibbar ist, während der Verwendung des ersten Protokolls, wobei die Vorrichtung umfasst: – einen Gateway (18), der sowohl mit dem ersten Teil als auch mit dem zweiten Teil gekoppelt ist, um Meldungen zu empfangen, welche wählbar an dem ersten Teil und wählbar an dem zweiten Teil erzeugt werden, wobei der Gateway wählbar ist, um einen GPRS(General Packet Radio Service)-Attach-Vorgang als Teil des Übergabevorgangs zu initiieren, welcher gemäß dem ersten Protokoll definiert ist, in Reaktion auf eine Erfassung von ausgewählten Werten, welche in dem Erweiterungsfeld der Registrierungs-Anfrage-Meldung enthalten sind, durch den Gateway, wobei der GPRS-Attach-Vorgang, wenn er einmal abgeschlossen ist, ein Routing von paketformatierten Daten gestattet, welche gemäß dem ersten Protokoll formatiert sind, mit der Mobilstation – wobei der erste Teil ein GPRS-basiertes Netzwerk umfasst und das erste Protokoll ein GPRS-Protokoll umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Teil ein cdma2000-basiertes Netzwerk umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das zweite Paket-Funk-Kommunikations-Schema gemäß dem das cdma2000-basierte Netzwerk betreibbar ist, ein cdma2000-Protokoll aufweist, das Registrierungs-Anfrage-Meldungen und Registrierungs-Antwort-Meldungen definiert, wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldungen und die Registrierungs-Antwort-Meldungen jeweils Erweiterungsfelder enthalten, wobei ausgewählte Werte, welche in einem Erweiterungsfeld einer Registrierungs-Anfrage-Meldung enthalten sind, wenn sie durch den Gateway erfasst werden, eine Initiierung des GPRS-Attach-Vorgangs bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Registrierungs-Anfrage gemäß einer IOS-A11-Spezifikation formatiert ist, welche für das cdma2000-Protokoll definiert ist, wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldung, welche von dem Gateway erfasst wird, eine IOS-A11-Registrierungs-Anfrage umfasst und wobei das Erweiterungsfeld davon ein Anbieter-spezifisches Erweiterungsfeld umfasst, wobei die ausgewählten Werte, welche darin enthalten sind, wenn sie durch den Gateway erfasst werden, eine Initiierung des GPRS-Attach-Vorgangs bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die ausgewählten Werte, welche in dem Anbieter-spezifischen Erweiterungsfeld enthalten sind, dessen Erfassung die Initiierung des GPRS-Attach-Vorgangs bewirkt, Null-Werte umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Mobilknoten gemäß einem cdma2000-Protokoll betreibbar ist und wobei die Meldungen an die der Gateway zum Empfangen gekoppelt ist und auf welche reagierend der Gateway den GPRS-Attach-Vorgang initiiert, Meldungen umfassen, welche gemäß dem cdma2000-Protokoll erzeugt werden, wobei die Meldungen gemäß Mobilknoten-Registrierungs-Vorgängen erzeugt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Mobilknoten gemäß einem cdma2000-Protokoll betreibbar ist und wobei die Meldungen an die der Gateway zum Empfangen gekoppelt ist und auf welche reagierend der Gateway den GPRS-Attach- Vorgang initiiert, Meldungen umfassen, welche gemäß dem cdma2000-Protokoll erzeugt werden, wobei die Meldungen gemäß Dormant-Übergabe-Vorgängen erzeugt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das zweite Paket-Funk-Kommunikations-Schema gemäß dem das cdma2000-basierte Netzwerk betreibbar ist, ein cdma2000-Protokoll aufweist, das Registrierungs-Anfrage-Meldungen und Registrierungs-Antwort-Meldungen definiert, wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldungen und die Registrierungs-Antwort-Meldungen jeweils Erweiterungsfelder enthalten, wobei ausgewählte Werte, welche in einem Erweiterungsfeld einer Registrierungs-Anfrage-Meldung enthalten sind, die durch den Mobilkonten erzeugt wird, wenn sie durch den Gateway erfasst werden, eine Initiierung der GPRS-Attach-Vorgänge bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Registrierungs-Anfrage gemäß einer IOS-A11-Spezifikation formatiert ist, welche für das cdma2000-Protokoll definiert ist, wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldung, welche von dem Gateway erfasst wird, eine IOS-A11-Registrierungs-Anfrage umfasst und wobei das Erweiterungsfeld davon ein Anbieter-spezifisches Erweiterungsfeld umfasst, wobei die ausgewählten Werte, welche darin enthalten sind, wenn sie durch den Gateway erfasst werden, eine Initiierung des GPRS-Attach-Vorgangs bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Meldungen an die der Gateway zum Empfangen gekoppelt ist und auf welche reagierend der Gateway weiter einen GPRS-Routing-Area-Update-Vorgang initiiert, Meldungen umfassen, welche gemäß aktiven Übergabe-Vorgängen erzeugt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erzeugten Meldungen gemäß dem cdma2000-Protokoll erzeugt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das zweite Paket-Funk-Kommunikations-Schema gemäß dem das cdma2000-basierte Netzwerk betreibbar ist, ein cdma2000- Protokoll aufweist, das Registrierungs-Anfrage-Meldungen und Registrierungs-Antwort-Meldungen definiert, wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldungen und die Registrierungs-Antwort-Meldungen jeweils Erweiterungsfelder enthalten, wobei ausgewählte Werte, welche in einem Erweiterungsfeld einer Registrierungs-Anfrage-Meldung enthalten sind, die durch den Mobilknoten erzeugt wird, wenn sie durch den Gateway erfasst werden, eine Initiierung des GPRS-Routing-Area-Update-Vorgangs bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Registrierungs-Anfrage gemäß einer IOS-A11-Spezifikation formatiert ist, welche für das cdma2000-Protokoll definiert ist, wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldung, welche von dem Gateway erfasst wird, eine IOS-A11-Registrierungs-Anfrage umfasst und wobei das Erweiterungsfeld davon ein Anbieter-spezifisches Erweiterungsfeld umfasst, wobei die ausgewählten Werte, welche darin enthalten sind, wenn sie durch den Gateway erfasst werden, eine Initiierung des GPRS-Routing-Area-Update-Vorgangs bewirken.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die ausgewählten Werte, welche in dem Anbieter-spezifischen Erweiterungsfeld enthalten sind, dessen Erfassung die Initiierung des GPRS-Routing-Area-Update-Vorgangs bewirkt, Null-Werte umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die IOS-A11-Registrations-Anfrage eine modifizierte IOS-A11-Registrations-Anfrage umfasst, wobei das GPRS-Protokoll weiter einen srcPZI-(Source-PZI)-Wert definiert, und wobei die modifizierte IOS-A11-Registrations-Anfrage weiter Werte umfasst, welche repräsentativ für den srcPZI-Wert sind, wobei der Gateway vorgesehen ist, reagierend auf eine Erfassung der modifizierten IOS-A11-Registrations-Anfrage, einen GPRS-Routing-Area-Update-Vorgang zu initiieren.
Verfahren zum Kommunizieren in einem Paket-Funk-Kommunikations-System mit einem ersten Teil (16-1), welcher gemäß einem ersten Paket-Funk-Kommunikations-Schema mit einem ersten Protokoll betreibbar ist und einem zweiten Teil (16-2), welcher gemäß einem zweiten Paket-Funk-Kommunikations-Schema betreibbar ist, wobei das zweite Paket-Funk-Kommunikations-Schema ein Protokoll umfasst, das Registrierungs-Anfrage-Meldungen und Registrierungs-Antwort-Meldungen definiert, welche jeweils Erweiterungsfelder enthalten, wobei das Verfahren vorgesehen ist zum Ermöglichen einer Kommunikation von paketformatierten Daten mit einem Mobilknoten, der gemäß dem zweiten Paket-Funk-Schema betreibbar ist, während der Verwendung des ersten Protokolls, wobei das Verfahren umfasst: – Erfassen der Registrierungs-Anfrage-Meldungen an einen Gateway (18), der sowohl mit dem ersten Teil als auch mit dem zweiten Teil gekoppelt ist; und – wählbares Initiieren eines GPRS(General Packet Radio Service)-Attach-Vorgangs, welcher gemäß dem ersten Protokoll definiert ist, in Reaktion auf ausgewählte Werte, welche in dem Erweiterungsfeld der Registrierungs-Anfrage-Meldungen empfangen werden, wobei der GPRS-Attach-Vorgang, wenn er einmal abgeschlossen ist, ein Routing von paketformatierten Daten gestattet, welche gemäß dem ersten Protokoll formatiert sind, mit der Mobilstation, wobei der erste Teil ein GPRS-basiertes Netzwerk umfasst und das erste Protokoll ein GPRS-Protokoll umfasst und wobei das GPRS-Protokoll einen P-TMSI-Wert und eine P-TMSI-Signatur definiert.
Verfahren nach Anspruch 16, weiter umfassend den Vorgang eines Sendens der Meldungen an den Gateway.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der zweite Teil ein cdma2000-basiertes Netzwerk umfasst und wobei die Registrierungs-Anfrage-Meldungen und Registrierungs-Antwort-Meldungen, welche während des Vorgangs des Sendens gesendet werden, gemäß einer IOS-A11-Spezifikation für das cdma2000-Protokoll definiert werden.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des wählbaren Initiierens einen GPRS-Routing-Area-Update-Vorgang umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der zweite Teil ein cdma2000-basiertes Netzwerk umfasst.