DE69925744T2

DE69925744T2 - Verbindungsaufbau in einem drahtlosen telekommunikationsnetz

Info

Publication number: DE69925744T2
Application number: DE69925744T
Authority: DE
Inventors: Yrjö RAIVIO; Sami Kekki; Juha Pirkola
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1998-09-21
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: FI105438B; CA2345034C; AU5865099A; US6879566B1; EP1116399A1; PT1116399E; CN1127868C; FI982029A0; JP3382224B2; CN1319314A; EP1116399B1; ATE297643T1; DE69925744D1; JP2002525996A; ES2242418T3; CA2345034A1; WO2000018157A1; FI982029A

Description

Die Erfindung betrifft drahtlose Kommunikationssysteme. In Mobilen Netzwerken waren Schnittstellen herkömmlicherweise schmalbandig. Mobile Netzwerkübertragungssysteme wurden herkömmlicherweise mit leitungsvermittelten Verbindungen umgesetzt, die eine sternförmige oder baumförmige Netzwerkkonfiguration verwenden. Ein Beispiel von mobilen Systemen des Standes der Technik ist das paneuropäische digitale Mobilkommunikationssystem GSM. Die Signalisierungsschnittstelle basiert auf einem ANSI/CCITT Signalisierungssystem Nummer 7 (SS7), das mehrere Schichten umfasst: eine SCCP, einen MTP, und eine physikalische Schicht bzw. ein Physical Layer. Wenn eine digitale PCM-Verbindung zwischen den BSC und der Mobilfunkvermittlungsstelle 10 verwendet wird, wird die Signalisierung der physikalischen Schicht in einem oder mehreren Zeitschlitzen von 56 oder 64 kbit/s übertragen. Die folgenden höheren Schichten in der Schnittstelle A sind ein MTP (Nachrichtentransferteil) und ein SCCP (Signalisierungs-Steuerungsteil). Der MTP und der SCCP werden verwendet, um Schicht 3 Signalisierungsnachrichten zwischen der Mobilfunkvermittlungsstelle und dem Basisstationssystem BSS zu unterstützen. Eine Funktion des SCCP, BSSMAP (BSS Verwaltungs-Anwendungsteil bzw. Base Station System Management Application Part), unterstützt Prozeduren zwischen der Mobilfunkvermittlungsstelle und dem BSS, das mit der Mobilstation (Übergabesteuerung 14ms) oder einer Zelle innerhalb des BSS oder des gesamten BSS in Verbindung steht. Mit anderen Worten unterstützt das BSSMAP (RSMAP; Funksystem-Verwaltungsanwendungsteil bzw. Radio System Management Application Part) alle Prozeduren zwischen der Mobilfunkvermittlungsstelle und dem BSS die eine Interpretation und Handhabung von Information, die einzelnen Anrufen zugeordnet sind und das Verwalten von Ressourcen d.h. funknetzwerkspezifische oder mobilspezifische Information erfordern. In der Terminologie, die in dieser Beschreibung verwendet wird, kann der BSSMAP eine Funknetzwerkschicht und das zugrunde liegende PCM Übertragungssystem eine Transportschicht genannt werden. IM GSM wird die Transportschichtreferenz, d.h. die PCM-Zeitschlitzinformation in der BSSMAP-Signalisierung übertragen.
Gegenwärtig werden Mobilsysteme der dritten Generation, wie das Universale Mobile Telekommunikationssystem (UMTS), und das Future Public Land Mobile Telecommunication System (FPLMTS), das später in IMT-2000 (Internationale Mobile Telekommunikation 2000) umbenannt wurde, entwickelt. Das UMTS wird im ETSI (European Telecommunication Standards Institute) standardisiert, während die ITU (International Telecommunication Union) das IMT-2000 definiert. Diese zukünftigen Systeme sind grundsätzlich sehr ähnlich.
1 zeigt eine vereinfachte UMTS Architektur mit externen Referenzpunkten und Schnittstellen zu dem terrestrischen Funkzugangsnetzwerk von UMTS bzw. UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN. Das UTRAN besteht aus einem Satz Funknetzwerk-Untersystemen bzw. Radio Network Subsystems RNS, die mit dem Kennnetzwerk CN durch an lu bzw. eine lu verbunden sind. Diese Funknetzwerk-Untersysteme können durch einen Verbindungspunkt (Referenzpunkt) lur miteinander verbunden sein. Die Schnittstellen lu(s) und lur sind logischen Schnittstellen, wobei lur über eine direkte physikalische Verbindung bzw. Direct Physical Cconnection zwischen RNSs oder über ein geeignetes Transportnetzwerk übertragen werden können. Jedes RNS ist für die Ressourcen ihres Satzes von Zellen verantwortlich. In jeder Verbindung zwischen einem Teilnehmergerät UE und dem UTRAN ist ein RNS das dienende bzw. bedienende RNS. Ein RNS besteht aus einem Funknetzsteuerung RNC und einem oder mehreren abstrakten Entitäten die gegenwärtig Knoten B bzw. Node B genannt werden. Der RNC ist für die Übergabeentscheidungen verantwortlich, die eine Signalisierung an die UE erfordern. Die Knoten B sind durch die lub-Schnittstelle mit dem RNC verbunden. Die Funktionen und die interne Struktur der Knoten b sind gegenwärtig nicht definiert. Das Kennnetzwerk CN ist ein herkömmliches oder zukünftiges Telekommunikationsnetzwerk, das modifiziert ist, um das UTRAN in einer drahtlosen Kommunikation effektiv zu nutzen. Telekommunikationsnetzwerke, die als geeignete Kennnetzwerke betrachtet werden, sind Mobilsysteme der zweiten Generation, so wie GSM, ISDN (Dienste integrierendes digitales Fernmeldenetz bzw. Integrated Services Digital Network), B-ISDN (Breitband ISDN), PDN (Paket Daten Netzwerk) und ATM.
USCA: UMTS-Sicherheitsarchitektur „Overview of UMTS architecture", 1998, Siemens Atea stellt einen Überblick über die UMTS und GSM Phase 2+ Netzwerkarchitektur, und insbesondere die Sicherheitsaspekte davon bereit.
ETSI/SMG/SMG2, „Submission of Proposed Radio Transmission Technologies: UTRA (UMTS Terrestrial Radion Access)", 1998 offenbart einen Kandidaten für ein ETSI UMTS terrestrisches Funkzugangsnetzwerk.
Das UTRAN bildet eine Überlagerungsschicht bzw. einen Overlay Layer für das Übertragungsnetzwerk. Die grundlegende Idee ist, dass das UTRAN ein übertragungsunabhängiges System ist das drei verschiedenen Systemfunktionen einschließt: die Benutzerebene, die Funknetzwerk-Steuerebene bzw. Radio Network Control Plane (Funknetzwerkschicht) und die Zugriffsverbindungssteuerebene bzw. Access Link Control Plane (Transportschicht). Die Benutzerebene überträgt leitungsvermittelte und paketvermittelte Daten, die Funknetzwerk-Steuerebene stellt die Mittel bereit um mobilspezifisches Signalisieren auszuführen, und die Transportnetzwerksteuerung errichtet die Benutzerkanäle über die UTRAN-Schnittstellen, beispielsweise lu, lur und lub. Die Funknetzwerk-Steuerebene und die Benutzerebene verwenden Dienste der Transportnetzwerk-Steuerebene. Die Transportnetzwerk-Steuerebene verbirgt bzw. versteckt das zugrunde liegende Transportnetzwerk vor der UTRAN-Steuerebene. Das Transportnetzwerk ist für das Funknetzwerk nur über die primitive Schnittstelle sichtbar, durch die es die Transportdienste für sich selbst und für die UTRAN-Benutzerebene anfordern kann. Die Transportnetzwerk-Steuerebene stellt die angeforderten Dienstzugriffspunkte bzw. Service Access Points (SAP) für die UTRAN-Benutzer- und – Steuerebenen bereit.
Die Unsichtbarkeit des Transportnetzwerks für die UTRAN-Funknetzwerkschicht macht das UTRAN von dem zugrunde liegenden Transportnetzwerk unabhängig und ermöglicht die Verwendung von verschiedenen Transportnetzwerktechnologien für das UTRAN. Diese Unabhängigkeit wird aus dem Standpunkt der UTRAN- Spezifikations und – Entwicklungsarbeit als nutzbringend angesehen, da sie nicht länger an irgendeine spezifische Transporttechnologie gebunden ist. Darüber hinaus macht es das UTRAN anpassungsfähiger für zukünftige Entwicklungen der Transporttechnologien.
Ein potenzieller Kandidat für eine Transporttechnik ist das bzw. in dem UMTS ist ATM (Asynchroner Übertragungsmodus). Die ATM Übertragungstechnik ist eine vermittelnde und multiplexende Lösung die eine Datenverbindungsschicht betrifft (d.h. OSI Layer 2, hiernach als eine ATM-Schicht bezeichnet), die die Umsetzung eines verbindungsorientierten Paketnetzwerks in den B-ISDN-Netzwerken (Breitband Dienste integrierendes digitales Fernmeldenetz) ermöglicht. In der ATM Datenübertragung, wird der Datenverkehr des Endbenutzers von einer Quelle zu einem Ziel durch virtuelle Verbindungen befördert. Daten werden über Schalter bzw. Switche des Netzwerks in Paketen mit Standardgröße übertragen, die ATM-Zellen genannt werden. Eine ATM-Zelle umfasst einen Kopfteil, dessen Hauptaufgabe darin besteht, eine Verbindungsnummer oder eine Folge von Zellen die einen virtuellen Kanal für einen einzelnen Anruf bilden zu identifizieren. Eine physikalische Schicht (d.h. OSI Layer 1) kann mehrere virtuelle Pfade umfassen die in der ATM-Schicht multiplext werden. Die virtuellen Pfade werden durch einen virtuellen Pfadidentifikator (VPI) identifiziert. Jeder virtuelle Pfad kann eine Anzahl von virtuellen Kanälen umfassen, die durch einen virtuellen Pfadindikator (VCI) identifiziert werden. Die ATM-Zelle umfasst indirekt Information über die Adresse des Empfängers, daher ist jede Zelle eine unabhängige Datensendeeinheit. Über der ATM-Schicht gibt es die Verfahren der ATM-Adaptionsschicht (AAL) der die ATM Schicht an die höheren Schichten anpasst. Die ATM ist eine verbindungsorientierte Verkehrstechnik, da jedoch keine Verbindung besteht, bevor sie errichtet ist, muss eine Aufforderung zur Errichtung einer Verbindung von einer Quelle durch das ATM-Netzwerk zu einem Ziel annähernd in der gleichen Weise geroutet werden, wie Pakete in paketvermittelten Netzwerken geroutet werden. Nachdem die Verbindung errichtet wurde, bewegen sich während der Verbindung die Pakete entlang des gleichen virtuellen Pfades.
Mit anderen Worten wird eine getrennte Signalisierung der Transportschicht zur Errichtung von Verbindungen benötig, wenn die Transportschicht beispielsweise auf ATM basiert. Eine derartige errichtete Verbindung wird hierin einen signalisierte Verbindung genannt. In einigen Fällen können sowohl signalisierte als auch permanente Verbindungen (beispielsweise permanente virtuelle Verbindungen in ATM, oder ein TDM-Zeitschlitz) verwendet werden.
Andere potenzielle Transporttechniken sein Frame Relay und Internet Protokoll (IP).
WO 99/39528, (Stand der Technik der unter die Bestimmungen des Art. 54(3) EPÜ fällt) offenbart ein Verfahren zum Rekonfigurieren einer Mobilfunknetzwerkverbindung, die einen Netzwerkteil umfasst, der eine Verbindung zu einer Mobilstation durch mindestens einen Funkträger aufweist. Die Rekonfiguration verwendet signalisieren in einer Funknetzwerkschicht. Der zu rekonfigurierende Funkträger wird durch einen Trägeridentifikator identifiziert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Unabhängigkeit von der Funknetzwerkschicht, so wie dem UTRAN von der zugrunde liegenden Transportschicht so wie dem ATM zu ermöglichen, währen die Koordination der separaten Signalisierungsprozeduren bzw. Signalisierungsverfahren durch eine allgemeine Schnittstelle zwischen diesen Schichten ermöglicht wird.
Ein Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufbauen einer Verbindung und ein Netzwerkknoten wie in Anspruch 1 beansprucht.
Weitere Aspekte der Erfindung sind ein drahtloses Telekommunikationssystem und ein Netzwerkknoten wie in Ansprüchen 10 beziehungsweise 17 beansprucht.
Erfindungsgemäß sind die Signalisierungsverfahren und Verbindungen der Funknetzwerkschicht den zugrunde liegenden Signalisierungsverfahren und Verbindungen der Transportschicht durch die Verwendung von Bindungsinformationen zugeordnet. Die Bindungsinformation ordnet einer einzelnen Instanz der Transportschicht ihrer entsprechenden Instanz der Funknetzwerkschicht zu. Die Bindungsinformation wir in einem Systemknoten an einem Ende des Verbindungsbeins bereitgestellt, zwischen den Netzwerk- und Transportschichten zusätzlich zu anderen notwendigen Parametern durch eine primitive Schnittstelle ausgetauscht und verwendet, um die Signalisierung der Errichtung von Verbindungen der Funknetzwerkschicht und der Transportschicht zwischen den Knoten zu "Identifizieren". Als ein Ergebnis werden die Signalisierungsverfahren der beiden unabhängigen und getrennten Schichten aufeinander abgebildet.
Entweder kann der Ursprungsknoten oder der Terminal-Knoten bzw. Endknoten kann die Zuweisung der Bindungsinformation und der entsprechenden Transportressourcen durchführen, nicht jedoch beide Knoten gleichzeitig. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Netzwerkschicht eine Trasnsportressource von der Transportschicht anfordern. Die Transportschicht wird Bindungsinformation an die anfordernde Netzwerkschicht-Entität zurückschicken bzw. zurückgeben, die es durch Signalisieren der Funknetzwerkschicht an den anderen Knoten senden wird. Gleichzeitig wird eine neue Transportschichtverbindung durch Signalisieren in der Transportschicht errichtet, in der diese gleiche Bindungsinformation ebenfalls zu dem anderen Knoten übertragen wird. Falls der Ursprungsknoten der Funknetzwerkschicht keine Transportressourcen zuweist, soll eine spezifische Bindungsinformation verwendet werden, z.B. 0,- oder die gesamten Parameter der Bindungsinformation wird in der Anforderungsnachricht weggelassen, die durch den Ursprungsknoten gesendet wird. In diesem Fall wird der Terminal-Knoten die Bindungsinformation zuweisen und sie in der Bestätigungsnachricht zu dem Ursprungsknoten zurücksenden. Diese Nachricht kann eine beispielsweise eine Schicht drei Verfahrensnachricht bzw. Schicht-drei-Fortsetzen-Nachricht (Layer 3 Proceeding Message) sein.
Die Bindungsinformation kann in dem Sinne dynamisch sein, dass sie zugewiesen wird, bevor die Verbindung errichtet ist. Die Bindungsinformation muss zumindest zwischen zwei benachbarten Knoten einzigartig sein. Normalerweise kann ein Knoten von mehreren andern Knoten empfangen. Daher wird die Durchführung bzw. Verwaltung der Werte der Bindungsinformationen in dem Netzwerk vereinfacht, wenn es der Terminal-Knoten ist der die Ressourcen und die Bindungsinformation zuweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Transportnetzwerk sowohl signalisierte Verbindungen als auch Verbindungen des permanenten Typs verwenden. In diesen Fall können einige Werte der Bindungsinformationen statisch sein, d.h., sie weisen permanent einen indirekten Bezug zu einigen Transportressourcen auf. Die Werte der Bindungsinformationen sind jeder Rohrleitung (pipe) zugewiesen, während die permanente Ressource durch Verwaltungsbefehle oder Signalisieren errichtet wird. Diese permanenten Werte der Bindungsinformation müssen jeweils durch das Verwaltungssystem bzw. Signalisierung beiden Knoten mitgeteilt werden. Jeder Knoten muss eine Referenztabelle führen in der die Werte der Bindungsinformation an eine physikalische Ressource gebunden ist. Mit anderen Worten warten diese Ressourcen auf Anforderungen von Netzwerkschichten und sie werden in Gebrauch genommen ohne eine dynamische Signalisierung in der Transportschicht. Wenn eine permanente Verbindung in Gebrauch genommen wird, wird sie als reserviert gekennzeichnet und ein entsprechender Wert der Bindungsinformation wird von der Referenztabelle abgerufen und an die Funknetzwerkschicht übertragen. Dieser Ansatz kann beispielsweise in Fällen von Übergaben sehr nützlich sein, da die Antwortzeit für die Errichtung einer Transportverbindung sehr kurz ist. Die Knoten können angeordnet sein um die permanenten Verbindungen auf der Basis bzw. Grundlage von verschiedenen Kriterien zu verwenden: immer wenn verfügbar, wenn gemäß einem vorbestimmten Kriterium bevorzugt, wenn keine signalisierten Verbindungen verfügbar sind, oder bei der Übergabe.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung mittels bevorzugter Ausführungsformen detaillierter Beschrieben, in denen
1 eine vereinfachte UMTS Architektur zeigt,
2 stellt das UTRAN-Referenzmodell in dem Fall dar, dass das Transportnetzwerk auf dem ATM basiert,
3 stellt ein Beispiel von inneren Funktionen in dem MSC (Mobildienstvermittlungsstellen) Knoten dar,
4 zeigt ein Beispiel der Struktur der Bindungs-ID,
5, 6, 7 und 8 stellen die verschiedenen erfindungsgemäßen Signalisierungsverfahren dar.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden als in dem UMTS-System umgesetzt beschrieben, wenn das Transportnetzwerk ein ATM-Netzwerk ist. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese Ausführungsformen einzuschränken. Die Erfindung ist auf jedes drahtlose Kommunikationssystem anwendbar das die Unabhängigkeit des Funknetzwerks (mobilspezifisches Signalisieren) von dem zugrunde liegenden Typ des Transportnetzwerks erfordert.
Eine Architektur eines UMTS-Zugriffsnetzwerks wurde vorstehend unter Bezugnahmen auf 1 beschrieben. 2 stellt ein UTRAN-Referenzmodell in dem Fall dar, dass das Transportnetzwerk auf dem ATM basiert. In der hierin verwendeten Terminologie ist die Funknetzwerk-Steuerebene die Funknetzwerkschicht, und die Ebene der Transportnetzwerksteuerung (TNC) und das Transportnetzwerk stellen die Transportschicht bereit.
Die Ebene der Transportnetzwerksteuerung ist für das auf ATM basierende Transportnetzwerk ausgelegt. Sowohl das standardisierte Signalisieren der ATM-Verbindungssteuerung (PNNI, UNI, BISUP) und die AAL2-Signalisierungsprotokolle (ATM-Anpassungsschicht, Typ 2 bzw. ATM Adaptation Layer, type 2) sind zur Verwendung durch die Anwendung der Transportsteuerung verfügbar, um die angeforderten Transportdienste bereitzustellen. Es wir betont, dass die Komplexität und die Fähigkeiten der Ebene der Transportnetzwerksteuerung in Abhängigkeit der Fähigkeiten des zugrunde liegenden Transportnetzwerks der erforderten Dienste von einem einzelnen Transportnetzwerk variieren kann. Beispielsweise kann die ATM-Signalisierung nicht notwendig sein, wenn die gesamte Kommunikation auf der Verwendung von permanenten virtuellen Verbindungen basiert und/oder wenn nur AAL2-Verbindungen durch Signalisieren gesteuert werden.
In der Ebene der Funknetzwerksteuerung besteht das Signalisieren über die Schnittstelle lu aus dem Teil der Netzwerkanwendung für Funkzugriff (Radio Access Network Application Part) (RANAP). Der RANAP besteht aus Mechanismen, um alle Verfahren zwischen dem CN und dem UTRAN zu handhaben. Es ist ebenfalls in der Lage Nachrichten zwischen dem CN und dem UE ohne Interpretation oder Verarbeitung durch das UTRAN transparent zu übertragen. Die entsprechende Signalisierungsinformation über die lur-Schnittstelle wird Teil des Funknetzwerks für Subsystemanwendungen (RNSAP) genannt. Die vorliegende Erfindung ist auf alle Schnittstellen in dein UTRAN anwendbar.
Die Ebene der Transportnetzwerksteuerung stelle die Fähigkeiten und Mechanismen bereit die benötigt werden, um ein spezifisches Transportnetzwerk effektiv für die Kommunikationsbedürfnisse der UTRAN-Steuerungs- und Benutzerebenen zu verwenden. Diese Fähigkeiten können beispielsweise die Verkehrsverwaltung (Steuerung der Zulassung von Verbindungen, Steuerung von Benutzerparametern, etc.) und Verbindungssteuerungsfunktionen einschließen. Diese Wechselwirkung der Ebene der Transportsteuerung mit dem zugrunde liegenden Transportnetzwerk wird durch die für das Netzwerk spezifischen Signalisierungsprotokolle bereitgestellt. UTRAN spezifische Verfahren können durch die primitive Schnittstelle auf die Ebene der Transportsteuerung zugreifen. Die primitive Schnittstelle besteht zwischen der Transportsteueranwendung und der entsprechenden UTRAN-Steueranwendung (die UTRAN-Steueranwendung liegt auf beiden Seiten der Systemschnittstelle, einschließlich der lu). Die Transportsteuerung ist die Anwendung, die alle die Funktionen der Ebene der Ebene der Transportnetzwerksteuerung koordiniert.
Transportdienste werden von der Ebene der Transportnetzwerksteuerung durch die UTRAN-Steuerung angefordert. Die Transportsteuerunganwendung wandelt die Parameter in die Formate um die für das zugrunde liegende Transportnetzwerk geeignet sind. Die Umwandlung kann beispielsweise zwischen der UTRAN-Adressierung und dem Adressierungsformat, das von dem Transportnetzwerk unterstützt wird, benötigt werden. Ebenfalls kann es erforderlich sein, dass die Parameter, die den angeforderten Transportdienst (z.b. die Parameter des UTRAN-Trägers) charakterisieren an die für das Transportnetzwerk spezifischen Parameter angepasst werden. Die Beschreibung der Stammfunktionen (primitives) und der Parameter, die durch diese Schnittstelle weitergegeben werden, sind für die vorliegende Erfindung nicht relevant und werden hierin nicht beschrieben.
Die der vorliegenden Erfindung gemäße Bindungsinformation wird zusätzlich zu anderen notwendigen Parametern zwischen den zwei Ebenen ausgetauscht. Die Bindungsinformation ordnet eine einzelne Instanz der Ebene der Transportnetzwerksteuerung ihrer entsprechenden Instanz der Ebene der Funknetzwerksteuerung zu. Im Folgenden wir die Bindungsinformation eine Bindungs-ID genannt.
3 stellt ein Beispiel von internen Funktionen in dem MSC-(Mobildienstvermittlungsstelle) Knoten und Wechselwirkungen dar, die in dem Verbindungsaufbau ausgeführt werden können. In einem Knoten, der über die lur-Schnittstelle signalisiert, können die Basisfunktionen und Stammfunktionen dieselben sein, jedoch wird RANAP durch RNSAP ersetzt. In dein MSC-Knoten weist die Transportsteuerung zusätzlich zu der Schnittstelle zu der RANAP mehrere andere interne Schnittstellen auf. Das gesamte Verfahren des Verbindungsaufbaus beginnt mit Anrufsteuerungsverhandlungen zwischen MSC und MS Anrufsteuerungsentitäten. Durch die Verwendung der RANAP-Dienste werden die Funkressourcen überprüft, und wenn durch die MSC und die MS vereinbart, wird das RANAP Zugriffsglieder bzw. Zugriffsverbindungen von der Transportnetzwerksteuerung anfordern. Die Anforderung schließt einen allgemeinen Parameter des Trägers ein und sie sind nicht an bestimmte Übertragungsalternativen gebunden. Grundsätzlich können Funk und Zugriffsverbindungsressourcen überprüft und gleichzeitig reserviert werden, um die kürzeste Verzögerung zu erhalten. In Abhängigkeit der Verbindungs- und Verkehrsverwaltungsparameter in der RANAP-Anforderung, wird der TNC zuerst den Typ der Zugriffsverbindung festlegen. Danach wird die Transportsteuerung interne Knotensteuerdienste nutzen, um herauszufinden, ob die Anforderung mit dem gewählten Typ von Zugriffsverbindung erfüllt werden kann. Dies schließt die Verbindungssteuerungs- und Zugangssteuerblöcke ein, die in 3 gezeigt sind. Das Routen in Richtung des Ziels muss ebenfalls vorgenommen werden. Falls die RANAP-Anforderung gültig ist, entscheidet der TNC wie diese Verbindung errichtet wird. Alternativen können verwendet werden um signalisierte oder permanente oder beide Verbindungstypen zusammen zu verwenden. Nachdem die Transportverbindung errichtet ist, wird der TNC mit einer (internen) Bestätigung an das RANAP antworten und ebenfalls die über die RANAP-Verbindung an den anderen Knoten zu übertragende Bindungs-ID angeben. Mit der Bindungsinformation kann der andere Knoten die TNC-Verbindung zu der RANAP-Verbindung verbinden.
Das Format der Bindungs-ID ist vorzugsweise so, dass sowohl das da Protokoll des der Steuerebene des Funknetzwerks und das relevante Signalisierungsprotokoll der Transportschicht (Q.2931, Q.933, Q.AAL2, etc.) es transparent in ihrem Informationselement, typischerweise in einem Benutzer-zu-Benutzer-Informationselement übertragen können. Beispielsweise sind gegenwärtig in der AAL2-Signalisierung nur 32 Bit für das von einem Benutzer erzeugte Informationsfeld zugewiesen.
Die Bindungs-ID ist vorzugsweise zumindest zwischen den benachbarten Knoten eindeutig. Beispielsweise kann die Individualität der Bindungs-ID mittels eines Knotenidentifikators Knoten-ID bzw. Node ID sichergestellt werden. Dies ist ein eindeutiger Identifikator für jeden Knoten in dem UMTS-System. Das Nummerierungssystem kann betreiberspezifisch sein und es kann beispielsweise auf Signalisierungspunktkodes, ATM oder AAL2 Endsystemadressen basieren.
Neben dem eindeutigen Teil kann die Bindungs-ID eine fortlaufende Nummer einschließen, die durch eine Ressourcenverwaltung in jedem Knoten zugewiesen und verwaltet wird. Einige dieser Nummern können für einige spezielle Zwecke permanent zugewiesen sein, dies ist jedoch eine vollständig umsetzungsspezifische Angelegenheit. 4 zeigt ein Beispiel der Struktur der Bindungs-ID. Die Gesamtlänge beträgt 32 Bit, wobei sowohl die Knoten-ID als auch und aufeinander folgende ID einen Zahlenraum von 16 Bit aufweisen, was 65535 verschiedene Bindungs-IDs für jedes Verbindungsbein zwischen zwei Knoten gestattet.
Im Folgenden werden vier verschiedene Szenarien für die Bindung der Funknetzwerkschicht- und Transportschichtsignalisierung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben. Die gezeigten spezifischen Nachrichten sollen die Erfindung nur veranschaulichen, ähnliche Nachrichten können in den Netzwerk- und Transportschicht-Signalisierungsverfahren gefunden werden.
5 beschreibt den Fall, indem der Knoten A der Ursprungsseite, die Transportressource zuweist. Die Bindungs-ID wird von der Ressourcenverwaltung des Knoten A angefordert, und der Wert wird in Träger-Anforderungs- bzw. Bearer_Request-Nachrichten eingefügt die an den Knoten B gesendet werden. In Abhängigkeit der Anforderungen der Schnittstelle kann eine Schicht-3-Verfahrens- bzw. Schicht-3-Fortsetzen- (Layer 3 Proceeding) Nachricht von dem Knoten B zurückgesendet werden. Diese Nachricht kann nützlich sein, wenn der Knoten B die Transporteigenschaften ändern oder einige Transportadressierungsinformationen an den Knoten B geben möchte. Wenn die Schicht-3-Verfahrensnachricht nicht verwendet wird, kann ein Transportaufbau de dieselbe Bindungs-ID enthält sofort nach der Träger-Anforderungsnachricht gesendet werden. Wenn die Verfahrensnachricht für die Schnittstelle spezifiziert ist, wird die Transportaufbaunachricht nicht vor der Ankunft der Verfahrensnachricht gesendet, da die Letztere einige Informationen enthalten kann, die für das Transportauswahlverfahren notwendig sind. Diese Art der Transportaushandlungsverfahren wurde beispielsweise für die lu-Schnittstelle geplant. Sogar in dem Fall, dass wir die Transportressourcen wechseln müssen, kann die Bindungs-ID weiterhin die gleiche sein. Nur die innere Referenz der Bindungs-ID muss für die neue Ressource aktualisiert werden. Grundsätzlich muss die neue Ressource niedriger sein als die ursprünglich zugewiesene Ressource. Das bedeutet dass der Knoten B die Transportanforderungen von der einen, die der Knoten A anbietet, erniedrigen kann. Es sollte bemerkt werden, dass die Funknetzwerkschicht- und die Transportschichtsignalisierung nicht aneinander gebunden werden, sie jedoch parallel verarbeitet werden können. Der Knoten B wird keine Träger_Anforderung_Vollständig- (Bearer_Request_Complete) Nachricht als eine Bestätigung senden, bevor die Errichtung sowohl der Funk- und der Transportressourcen vervollständigt ist. Die Funksignalisierung wird hier nicht gezeigt. Da die Verbindungsnachricht der Transportschicht und die Träger Aufforderung Vollständig-Nachricht der Funknetzwerkschicht nicht synchronisiert sind, muss der Knoten A warten, bis beide Nachrichten ankommen, bevor er mit den folgenden Verfahren fortfahren kann.
6 zeigt eine alternative Lösung, bei der der Knoten A der Ursprungsseite die Transportressource und die Bindungs-ID zuweist, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Jedoch sendet der Knoten A nur die Trägeranforderungsnachricht der Netzwerkschicht mit der Bindungs-ID des Knoten B. Der Knoten A sendet jedoch nur die Trägeranforderungsnachricht der Netzwerkschicht mit der Bindungs-ID an den Knoten B. Als eine Antwort werden die Transportschichtaufhau-Nachricht mit derselben Bindungs-ID und die Schicht-3-Verfahrensnachricht durch den Knoten B an den Knoten A gesendet. Der Knoten A bestätigt dies mit der Transportschicht verbunden Nachricht. Schließlich bestätigt der Knoten B dies mit der Trägeranforderung-Vollständig-Nachricht der Netzwerkschicht. Dieser Ansatz kann nützlich sein, wenn der parallele Betrieb nicht für gut befunden wird, jedoch Eingabe-Ausgabe-Nachrichtensequenzen als wichtig erachtet werden.
In dem, in 7 gezeigten, dritten Beispiel, werden die Transportressourcen durch den Knoten B der abschießenden bzw. terminierenden Seite zugewiesen. In diesem Fall wird der Knoten A weder die Bindungs-ID zuweisen noch die Transportschichtaufbau-Nachricht senden und daher kann ein spezieller Wert „Kein-Bindungs-ID-Wert" in dem Bindungs-ID-Feld der Trägeranforderungsnachricht der Netzwerkschicht verwendet werden, oder der Bindungs-ID Parameter kann überhaupt nicht in der Nachricht enthalten sein. Der Knoten B wird in Antwort auf die Trägeranforderungsnachricht, die angeforderte Transportressource zuweisen und die Bindungs-ID in einer Bestätigungsnachricht der Funknetzwerkschicht zurücksenden, die in diesem Beispiel die Trägeranforderungs-Verfahrensnachricht bzw. die Trägeranforderung-Fortsetzen-Nachricht ist. Gleichzeitig wird eine Transportschichtaufbau-Nachricht, die die gleiche Bindungs-ID enthält von dem Knoten B zu dem Knoten A gesendet. Der Knoten A bestätigt dies mit der Transportschicht-Verbunden-Nachricht. Schließlich wird, da die Funk- und Transportressourcen vervollständigt sind, die Trägeranforderungs-Vervollständigt-Nachricht von dem Knoten A zu dem Knoten B gesendet. Dieser Ansatz vereinfacht zusätzlich zu den Vorteilen der parallelen Verarbeitung, die Verwaltung der eindeutigen Werte der Bindungs-ID in dem System.
Das letzte Szenario wird in 8 gezeigt. In diesem Fall weist der Knoten A die Bindungs-ID nicht zu, sondern sendet wie in 7 lediglich die Trägeranforderungsnachricht. Wieder wird der Knoten B in Antwort auf die Trägeranforderungsnachricht, die angeforderte Transportressource zuweisen und die Bindungs-ID in der Trägeranforderung-Fortsetzen-Nachricht in der Funknetzwerkschicht zurückschicken. Der Knoten B sendet jedoch keine Transportschicht-Aufbau-Nachricht. Statt dessen sendet der Knoten A die Transportschicht-Aufbau-Nachricht mit derselben Bindungs-ID in Antwort auf die Trägeranforderung-Fortsetzen-Nachricht der Netzwerkschicht. Der Knoten B bestätigt dies mit der Transportschicht-verbunden-Nachricht. Schließlich wird die Trägeranforderungs-Vervollständigt-Nachricht des Funknetzwerks von dem Knoten B zu dem Knoten A gesendet. Dieses Verfahren kann nützlich sein, wenn eine parallele Verarbeitung der Funknetzwerkschicht und der Transportnachrichten nicht möglich ist, oder eine geeignete Synchronisation der Nachrichten der Funknetzwerkschicht und der Transportnachrichten als wichtig angesehen wird. Ebenfalls werden die Vorzüge des Zuweisens der Bindungs-ID an dem terminierenden Knoten B erhalten.
Wenn der Knoten A oder Knoten B permanente Transportressourcen zuweist, können die Verfahren genau dieselben wie vorstehend sein, mit der Ausnahme das die Aufbau-Verbindungssequenz der Transportschicht weggelassen würde. Die Bindungs-ID würde beiden Enden die indirekte Referenz zu der tatsächlichen physikalischen Transportressource verraten.
Die Parameter Bindungs-ID kann bedingt in allen relevanten Funknetzwerkschichten-Nachrichten sein, um die vorstehend beschriebenen Szenarien zu gestatten. In jeder Schnittstelle in dem System können ein oder mehrere der vorherigen Verfahren angewendet werden, und das ausgewählte Verfahren wird definieren, in welchen Netzwerkschicht-Nachrichten das Bindungs-ID-Informationselement benötigt wird.
Die Anwendung wurde vorstehend mittels der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen. Betreffend der Details kann die Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der begleitenden Ansprüche variieren.

Claims

Verfahren zum Aufbauen einer Verbindung in einem drahtlosen Telekommunikationssystem, das Funknetzwerkschicht-Mittel zum Übertragen von funknetzwerkspezifischer Signalisierung auf einer Funknetzwerkschicht-Ebene, und Transportschicht-Mittel zum Ausbauen von Benutzerschicht-Verbindungen auf einer Transportschicht-Ebene über ein Übertragungssystem zwischen zwei Netzwerkknoten (AB) in dem Telekommunikationssystem umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Anfordern, durch die Funknetzwerkschicht, dass die Transportschicht eine Benutzerschicht-Verbindung zwischen zwei Knoten (A, B) aufbaut, – Ausführen eines Transportschicht-Signalisierungsverfahrens zum Aufbauen einer Transportschicht-Verbindung, und – Ausführen eines Netzwerkschicht-Signalisierungsverfahrens zum Aufbauen einer Netzwerkschicht-Verbindung, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen von Bindungsinformation an einem der zwei Knoten (A,B) für die durch die Funknetzwerkschicht angeforderte Benutzerverbindung, wobei die Bindungsinformation zum Erstellen der Zuordnung einer bestimmten Transportschicht-Instanz zu einer entsprechenden Funknetzwerkschicht-Instanz verwendet wird, – Verwenden der Bindungsinformation in dem Transportschicht-Signalisierungsverfahren, – Verwenden der Bindungsinformation in dem Funknetzwerkschicht-Signalisierungsverfahren, und – Verwenden der Bindungsinformation, in den zwei Knoten (A,B), um die Transportschicht-Signalisierungsverfahren und Verbindungen den jeweiligen Netzwerkschicht-Signalisierungsverfahren und Verbindungen zuzuordnen.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schritt von – Bereitstellen der Bindungsinformation durch die Transportschicht, – Mitteilen der Bindungsinformation an die Funknetzwerkschicht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schritt des – dynamischen Zuweisens der Bindungsinformation zu jeder, durch Signalisieren aufzubauenden Verbindung durch die Transportschicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Schritt des – Beendens des Funknetzwerkschicht-Signalisierungsverfahrens durch eine Anforderung-abgeschlossen-Nachricht, nur nachdem das Transportschicht-Signalisierungsverfahren abgeschlossen worden ist und die Funkressourcen und die Transpornessourcen aufgebaut sind.
Verfahren gemäß einer der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Schritte – Zuweisen der Bindungsinformation nur in einem der zwei Knoten, und – Senden der zugewiesenen Bindungsinformation an den anderen der beiden Knoten (A,B) in mindestens einer Funknetzwerkschicht-Nachricht und/oder einer Transportschicht-Nachricht.
Verfahren gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Schritt von – Zuweisen der Bindungsinformation in dem abschließenden der zwei Konten (A,B).
Verfahren gemäß einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zugewiesene Bindungsinformation zumindest zwischen den zwei zugeordneten Knoten (A,B) eindeutig ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindungsinformation eine Identität eines Knoten enthält.
Verfahren gemäß einer der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Schritte: – Überprüfen, in einem der zwei Knoten, ob ein Pool von permanenten Transportschicht-Verbindungen zwischen den zwei Knoten (A,B) besteht, – Zuweisen einer permanenten Verbindung aus dem Pool zu der angeforderten Benutzerschicht-Verbindung, anstatt eine signalisierte Verbindung durch das Transportschicht-Signalisierungverfahren aufzubauen, – Mitteilen der Bindungsinformation, die der zugewiesenen permanenten Verbindung zugeordnet ist, an die Funknetzwerkschicht, – Empfangen der Bindungsinformation von der Funknetzwerkschicht in dem anderen der zwei Knoten (A,B), wobei die Bindungsinformation in der Funknetzwerk-Signalisierung von dem Knoten (A,B) zu dem anderen der Knoten übertragen wird, – Zuweisen der permanenten Verbindung, die der Bindungsinformation zugeordnet ist, zu der angeforderten Benutzerverbindung, in dem anderen der zwei Knoten (A,B), und – Verwenden der Bindungsinformation in den Knoten (A,B), um den permanenten Transportschicht-Verbindungen den jeweiligen Netzwerkschicht-Signalisierungsverfahren und Verbindungen zuzuordnen.
Drahtloses Telekommunikationssystem, umfassend – Funknetzwerkschicht-Mittel, zum Übertragen einer funknetzwerkspezifischen Signalisierung und – Transportschicht-Mittel, zum Aufbauen von Benutzerverbindungen durch eine Funknetzwerkschicht-Ebene beziehungsweise auf einer Transportschicht-Ebene, über ein Übertragungssystem zwischen zwei Netzwerkknoten (A,B) in dem Telekommunikationssystem, wobei die Funknetzwerkschicht-Signalisierungsverfahren im Wesentlichen von den Transportschicht-Signalisierungsverfahren getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass – einer der zwei Netzwerkknoten (A,B) angeordnet ist, um Bindungsinformation für eine durch die Funknetzwerkschicht angeforderte Benutzerschicht-Verbindung bereitzustellen, wobei die Bindungsinformation zur Erstellung der Zuordnung einer bestimmten Transportschicht-Instanz zu einer entsprechenden Funknetzwerkschicht-Instanz verwendet wird, und dass – sowohl die Funknetzwerkschicht als auch die Transportschicht angeordnet sind, um die Bindungsinformation in den Signalisierungsverfahren zu verwenden, die dem Verbindungsaufbau zugeordnet sind, um es den zwei Netzwerkknoten (A,B) an den Enden der Benutzerschicht-Verbindung zu ermöglichen, die Transportschicht-Signalisierung und die Verbindungen mit der entsprechenden Netzwerkschicht-Signalisierung und den Verbindungen zuzuordnen.
System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Knoten (A,B) angeordnet ist, um die Bindungsinformation für jede Benutzerverbindung dynamisch zuzuweisen.
System gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Knoten (A,B) angeordnet ist, um die zugewiesene Bindungsinformation an den anderen der zwei Knoten (A,B) in zumindest einer Funknetzwerkschicht-Nachricht und/oder einer Transportschicht-Nachricht zu senden.
System gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Knoten (A,B) der Abschließende der zwei Knoten (A, B) ist.
System gemäß Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es permanente Transportschicht-Verbindungen zwischen einigen Netzwerkknoten (A,B) umfasst, wobei jede permanente Transportschicht-Verbindung einer vorher zugewiesenen Bindungsinformation fest zugeordnet ist, wobei jeder Knoten (A,B) angeordnet ist, um Referenzinformationen zu speichern, die jede vorher zugewiesene Bindungsinformation an die jeweilige permanente Verbindung binden, und dass die Knoten angeordnet sind, um die permanenten Verbindungen auf der Basis von einem oder mehreren der folgenden Kriterien zu verwenden: – immer wenn verfügbar, – wenn gemäß einem vorbestimmten Kriterium bevorzugt, oder – wenn keine signalisierten Verbindungen verfügbar sind.
System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschicht auf dem Asynchronen Übertragungsmodus, dem Internet Protokoll, dem Frame-Relay oder dem Zeitmultiplex basiert.
System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindungsinformation zumindest zwischen zwei benachbarten Knoten (A,B) eindeutig ist.
Netzwerkknoten für ein drahtloses Telekommunikationssystem umfassend Funknetzwerkschicht-Mittel, zum Übertragen einer funknetzwerkspezifischen Signalisierung und Transportschicht-Mittel, zum Aufbauen von Verbindungen auf einer Funknetzwerkschicht-Ebene beziehungsweise auf einer Transportschicht-Ebene, über ein Übertragungssystem zwischen dem Netzwerkknoten (A,B) und einem anderen Knoten in dem Telekommunikationssystem, wobei die Funknetzwerkschicht-Signalisierungsverfahren im Wesentlichen von den Transportschicht-Signalisierungsverfahren getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkknoten angeordnet ist, um von dem anderen Netzwerkknoten (A,B) Bindungsinformation für eine durch die Funknetzwerkschicht angeforderte Verbindung bereitzustellen oder zu erhalten, wobei die Bindungsinformation zum Erstellen der Zuordnung einer bestimmten Transportschicht-Instanz zu einer entsprechenden Funknetzwerkschicht-Instanz verwendet wird, und wobei das Funknetzwerkschicht-Mittel und das Transportschicht-Mittel an dem Netzwerkknoten (A,B) angeordnet sind, um Bindungsinformation in den Signalisierungsverfahren, die dem Verbindungsaufbau zugeordnet sind, zu verwenden, um es dem Netzwerkknoten und dem anderen Knoten (A,B) zu ermöglichen, die Transportschicht-Signalisierung und die Verbindungen der entsprechenden Netzwerkschicht-Signalisierung und den Verbindungen zuzuordnen.
Netzwerkknoten gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkknoten (A,B) angeordnet ist, um die Bindungsinformation für jede Verbindung dynamisch zuzuweisen.
Netzwerkknoten gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkknoten (A,B) angeordnet ist, um die zugewiesene Bindungsinformation an den anderen Knoten (A,B) in zumindest einer Funknetzwerkschicht-Nachricht und/oder einer Transportschicht-Nachricht zu senden.
Netzwerkknoten gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkknoten der Abschließende der zwei Knoten (A, B) ist.
Netzwerkknoten gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkknoten (A,B) angeordnet ist, um die zugewiesene Bindungsinformation von dem anderen Knoten (A,B) in zumindest einer Funknetzwerkschicht-Nachricht und/oder einer Transportschicht-Nachricht zu empfangen.
Netzwerkknoten gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er zumindest eine permanente Verbindung zu dem anderen Netzwerkknoten (A,B) umfasst, wobei jede permanente Transportschicht-Verbindung einer vorher zugewiesenen Bindungsinformation fest zugeordnet ist, wobei der Knoten (A,B) angeordnet ist, um Referenzinformationen zu speichern, die jede vorher zugewiesene Bindungsinformation an die jeweilige permanente Verbindung binden, und dass der Knoten angeordnet ist, um die mindestens eine permanente Verbindung auf der Basis von einem oder mehreren der folgenden Kriterien zu verwenden: – immer wenn verfügbar, – wenn gemäß einem vorbestimmten Kriterium bevorzugt, oder – wenn keine signalisierten Verbindungen verfügbar sind.
Netzwerkknoten gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschicht auf dem Asynchronen Übertragungsmodus, dem Internet Protokoll, dem Frame-Relay oder dem Zeitmultiplex basiert.