FI108829B

FI108829B - Menetelmä pakettiverkossa

Info

Publication number: FI108829B
Application number: FI980761A
Authority: FI
Inventors: Zhi-Chun Honkasalo; Juha Kalliokulju
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 2002-03-28
Also published as: FI980761A0; AU3149599A; JP2002511671A; FI980761A; WO1999052306A9; US6717928B1; WO1999052306A1; JP3875489B2; EP1068749A1

Description

108829

Menetelmä pakettiverkossa

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään yhteystilan asettamiseksi paketti-5 verkossa, oheisen patenttivaatimuksen 12 johdanto-osan mukaiseen järjestelmään ja oheisen patenttivaatimuksen 24 johdanto-osan mukaiseen langattomaan viestimeen.

Tiedonsiirto eri tiedonsiirtolaitteiden välillä voidaan muodostaa siten, 10 että ne tiedonsiirtolaitteet, joiden välillä kulloinkin tietoa on siirrettävä, yhdistetään tiedonsiirrossa tarvittavaksi ajaksi. Tällöin tämä ns. piirikytkentäinen yhteys on voimassa niin kauan, kunnes käyttäjä lopettaa tiedonsiirron. Tällaisissa tapauksissa suurin osa yhteysajasta kuluu käyttäjän antamien komentojen syöttämiseen ja vain pieni osa ajasta 15 on varsinaista tiedonsiirtoa. Tämä rajoittaa mm. saman sovelluksen yhtäaikaisten käyttäjien maksimimäärää. Toisena mahdollisuutena on se, että käytetään hyväksi ns. pakettivälitteistä tiedonsiirtoa. Tällöin tietoa siirretään tiedonsiirtolaitteiden välillä pakettimuotoisena, jolloin pakettien välinen aika on vapaa muiden tiedonsiirtolaitteiden käyttöön. 20 Tällöin yhtäaikaisten käyttäjien määrää voidaan nostaa erityisesti langattomissa tiedonsiirtoverkoissa, kuten solukkoverkoissa, koska tällöin ....; saman solun alueella olevat langattomat viestimet voivat käyttää samaa • · . siirtokanavaa. Eräs solukkojärjestelmä on GSM-järjestelmä (Global i::*‘ System for Mobile Communication), johon on kehitetty pakettimuotoi- " 25 nen tiedonsiirtopalvelu GPRS (General Packet Radio Service). Kuvas-sa 1 on esitetty lohkokaaviona GPRS-järjestelmän toiminnan kannalta \v keskeiset lohkot. Pakettivälitysohjain SGSN (Serving GPRS Support - Node) ohjaa pakettivälityspalvelun toimintaa solukkoverkon puolella.

Pakettivälitysohjain SGSN huolehtii langattoman viestimen MS sisään-: * * *: 30 ja uloskirjautumisesta, langattoman viestimen MS sijainnin päivittämi-.·*·. sestä ja datapakettien ohjaamisesta oikeisiin osoitteisiin. Langaton ·’, viestin MS liittyy tukiasemajärjestelmään BSS radiorajapinnan Um väli- j ‘ tyksellä (kuva 1). Tukiasemajärjestelmä liittyy pakettivälitysohjaimeen SGSN BSS-SGSN -rajapinnan Gb välityksellä. Tukiasemajärjestelmäs-:***: 35 sä BSS tukiasema BTS ja tukiasemaohjain BSC on liitetty toisiinsa BTS-BSC -rajapinnalla Abis. Pakettivälitysohjaimet SGSN voivat kommunikoida toisten pakettivälitysohjaimien SGSN kanssa GPRS-tuki-solmujen yhdysväylän GGSN (Gateway GPRS Support Node) avulla.

2 108829 GPRS-järjestelmää on kuvattu mm. standardiluonnoksissa GSM 01.60, GSM 02.60, GSM.03.60 ja GSM 04.60.

Sekä langaton viestin MS että pakettivälitysohjaimen SGSN toiminta on 5 jaettavissa useampiin kerroksiin, joilla jokaisella on eri tehtävä, kuten kuvassa 2 on esitetty. Kansainvälinen standardointijärjestö (International Standardisation Organisation, ISO) on laatinut OSI-mallin (Open Systems Interconnection) tiedonsiirron ryhmittelemiseksi eri toiminnallisiin kerroksiin. Tässä mallissa on seitsemän kerrosta, joita ei 10 välttämättä tarvita kaikissa tietoliikennejärjestelmissä. Kerrokset ovat ylhäältä alaspäin lueteltuina sovelluskerros (Application layer), esitystapakerros (Presentation layer), istuntokerros (Session Layer), kuljetus-kerros (Transport layer), verkkokerros (Network layer), siirtoyhteyskerros (Data link layer) ja fyysinen kerros (Physical layer).

15

Siirrettävän informaation, kuten ohjaussignaloinnin ja käyttäjän lähettämän tiedon välitys langattoman viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN välillä suoritetaan edullisesti tietokehysmuodossa. Kunkin kerroksen tietokehys koostuu otsikkokentästä ja datakentästä. Kuvassa 20 2 on myös esitetty GPRS-järjestelmässä käytettävien tietokehysten ra kenne eri kerroksissa.

Datakentän sisältämä informaatio voi olla esim. langattoman viestimen ·:··: käyttäjän syöttämää tietoa tai signalointitietoa. Seuraavassa on esitetty : ·/. 25 GPRS-järjestelmän kerrosten toiminnalliset tehtävät.

’···. Siirtoyhteyskerroksessa alimpana on MAC-kerros (Media Access Con- * · trol), joka huolehtii radiotien käyttämisestä langattoman viestimen MS ja tukiasemajärjestelmän BSS (Base Station Subsystem) välisessä lii-‘ 30 kennöinnissä, kuten kanavien varauksesta pakettien lähetyksessä ja vastaanotossa.

v : Tukiasemajärjestelmän BSS ja pakettivälitysohjaimen SGSN välinen tiedonsiirto alimmalla tasolla suoritetaan L2-kerroksessa *·’.·. 35 (siirtoyhteyskerros), jossa käytetään siirtoyhteyskerrosprotokollaa (link layer protocol), kuten standardin Q.921 mukaista LAPD-protokollaa, • .·* frame relay-protokollaa, tai vastaavaa. L2-kerros voi lisäksi sisältää myös GPRS-määritysten mukaista laatu- tai reititystietoa. L2- 3 108829 kerroksessa on OSI-mallin fyysisen kerroksen ja siirtoyhteyskerroksen ominaisuuksia.

MAC-kerroksen yläpuolella on RLC-kerros (Radio Link Control), jonka 5 tehtävänä on LLC-kerroksen muodostamien tietokehysten jakaminen määrämittaisiksi, radiotielle lähetettävissä oleviksi paketeiksi (PDU, Protocol Data Unit) ja niiden lähetys ja tarvittaessa uudelleenlähetys. Pakettien pituus GRPS-järjestelmässä on yhden GSM-aikajakson (time slot) pituus (n. 0,577 ms).

10 LLC-kerros (Logical Link Control) tarjoaa luotettavan tiedonsiirtolinkin langattoman viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN välille. LLC-kerros mm. lisää lähetettävään sanomaan virheentarkistustietoa, joiden avulla virheellisesti vastaanotetut sanomat voidaan pyrkiä korjaamaan 15 ja tarvittaessa sanoma voidaan lähettää uudestaan. Lisäksi tiedon salaus ja salauksen purku suoritetaan LLC-kerroksessa.

SNDCP-kerroksessa (Sub-Network Dependent Convergence Protocol) suoritetaan lähetettävän informaation protokollamuunnokset, kom-20 pressointi, segmentointi ja ylemmältä tasolta tulevien viestien segmentointi. SNDCP-kehyksen rakenne on esitetty myös kuvassa 2. SNDCP-kehys käsittää SNDCP-otsikkokentän (SNDCP-header) ja SNDCP-tie-tokentän (SNDCP-data). SNDCP-otsikkokenttä koostuu protokolla-tie-·:·: dosta (Network Service Access Point Identity, NSAPI) ja SNDCP-oh- : 25 jaustiedoista, kuten kompressointi-, segmentointi- ja salausmääritykset.

SNDCP-kerros toimii protokollasovittimena ylemmällä tasolla käytettä-'···. vien protokollien ja LLC-kerroksen (siirtoyhteyskerros) protokollan vä- iillä.

' 30 Lähetettävä informaatio tulee edullisesti jonkin protokollan mukaisina tietopaketteina (PDP, Packet Data Protocol) SNDCP-kerrokseen jos-v.: takin sovelluksesta, kuten X.25-protokollan mukaisia viestejä tai Inter- 0’: net-protokollan (IP) paketteja. Sovellus voi olla esim. langattoman vies timen datasovellus, telekopio-sovellus, tietokoneohjelma, joka on tie-i, 35 donsiirtoyhteydessä langattomaan viestimeen, jne.

MAC-kerros, RLC-kerros, LLC-kerros ja L2-kerros sisältävät ominai-C.: suuksia, joita OSI-mallissa kuvataan kerroksessa 2. Edellä mainitut ker- 4 108829 rokset ja OSI-mallissa kuvatut kerrokset eivät kuitenkaan ole selkeästi i yhtenäisiä.

SNDCP-kehys siirretään LLC-kerrokseen, jossa kehykseen lisätään 5 LLC-otsikkokenttä. LLC-otsikkokenttä koostuu mm. LLC-ohjausosasta, joka määrittelee kehyksen numeron ja komennon tyypin (info, kuittaus, uudelleenlähetyspyyntö jne.). GPRS-pakettiverkkoon kirjautumisen yhteydessä langaton viestin lähettää kirjautumispyyntösanoman paket-tivälitysohjaimelle SGSN. Pakettivälitysohjain SGSN voi hakea langat-10 toman viestimen laitetunnuksen IMSI (International Mobile Station

Identity) perusteella tietoa kyseistä langatonta viestintä vastaavasta kotirekisteristä HLR, jolloin pakettivälitysohjain SGSN voi tätä tietoa käyttäen valita väliaikaisen loogisen siirtoyhteyden tunnuksen (Temporary Logical Link Identity, TLLI) tiedonsiirtoyhteyttä varten. Mikäli langatto-15 maila viestimellä on aikaisemmin ollut käytössään TLLI-tunnus, langaton viestin välittää sen pyyntösanomassa, jolloin pakettivälitysohjain SGSN voi antaa tämän tunnuksen uudelleen langattoman viestimen käyttöön, tai varata uuden TLLI-tunnuksen. Pakettivälitysohjain SGSN välittää valitsemansa TLLI-tunnuksen langattomalle viestimelle käytet-20 täväksi langattoman viestimen ja pakettivälitysohjaimen SGSN

välisessä tiedonsiirtoyhteydessä. Tätä TLLI-tunnusta käytetään tiedonsiirrossa sen määrittämiseksi, mihin tiedonsiirtoyhteyteen kulloinenkin sanoma kuuluu. Samanaikaisesti ei samaa TLLI-tunnusta :··: saa olla käytössä kuin yhdessä tiedonsiirtoyhteydessä. Yhteyden : 25 päätyttyä voidaan yhteydessä käytetty TLLI-tunnus antaa uudelle !·. muodostettavalle yhteydelle. Tämä asia on tarkemmin kuvattu GSM- ’ · ·. standardissa 03.60.

*;*;* Pakettiverkon operaattori on jakanut pakettiverkkoon kuuluvat solut ·' ‘ 30 reititysalueisiin (Routing Area), joita voidaan käyttää langattoman viestimen MS sijainnin määrityksessä. Kukin reititysalue käsittää yhden tai v.: useamman solun. Tällöin langattoman viestimen liikkuvuuden hallinta v : (Mobility Management) -toiminnoilla pyritään ylläpitämään tietoa paket- tiverkon toiminta-alueella olevien langattomien viestimien sijainnista se-'··. 35 kä yhteystilasta. Näitä tietoja ylläpidetään sekä langattomassa viesti-messä että pakettiverkossa, edullisesti GPRS-tukisolmussa SGSN. GSM-järjestelmässä solun vaihtumisen yhteydessä langattomaan vies-timeen MS yhteydessä olevaa tukiasemaa vaihdetaan. CDMA-pohjai- 5 108829 I sissa (Code Division Multiple Access) solukkoverkoissa langattomalle viestimelle MS voidaan liikennöidä samanaikaisesti useamman tukiaseman kautta. Tukiasemat lähettävät ns. pilot-kanavalla hajaspektri-signaalia, jolloin langaton viestin voi näiden pilot-signaalien perusteella 5 tehdä päätelmiä siitä, minkä tukiaseman signaali on liikennöinnin kannalta edullisin. Ne tukiasemat, jotka liikennöivät kullakin hetkellä kyseisen langattoman viestimen MS kanssa, muodostavat ns. aktiivisetin. Langattoman viestimen liikkuminen CDMA-järjestelmän pakettiverkon avulla voidaan päätellä näiden aktiivisettien muuttumisesta.

10

Nykyisin käytössä olevassa GPRS-järjestelmässä voi langattomalla viestimellä olla kolme erilaista yhteystilaa pakettiverkkoon nähden: tyhjäkäyntitila (IDLE), valmiustila (STANDBY) ja aktiivitila (READY). Tyhjäkäyntitilassa langaton viestin ei ole kytkeytyneenä verkon liikkuvuuden 15 hallintaan ja viestintä ei ole mahdollista. Aktiivitilassa langaton viestin on kytkeytyneenä pakettiverkon liikkuvuuden hallintaan, pakettiverkossa on tiedossa langattoman viestimen sijainti solun tarkkuudella ja langaton viestin pystyy sekä lähettämään että vastaanottamaan tietopaketteja. Valmiustilassa langaton viestin on kytkeytynyt pakettiverkon liikku-20 vuuden hallintaan, jolloin langaton viestin ei voi lähettää eikä vastaanottaa tietopaketteja ja pakettiverkossa on tiedossa langattoman viestimen sijainti vain reititysalueen tarkkuudella. Aktiivitilasta siirtyminen valmiustilaan voidaan suorittaa mm. silloin, kun viimeisimmän tieto-·:··: paketin välityksestä langattoman viestimen ja pakettiverkon välillä on : 25 kulunut riittävän pitkä aika. Tätä aikaa mitataan edullisesti aktiivitila- "... laskurilla (READY-timer).

.v. Langattoman viestimen liikkuessa päivitetään sen sijaintia ja statusta

* · I

λ! pakettiverkossa välitettävillä signalointisanomilla. Langaton viestin ei ’ 30 kuitenkaan aina ole liikkeessä, vaan on esimerkiksi työpäivän aikana toimistossa. Tällöin langattoman viestimen sijainnin päivityssignalointi :.v kuormittaa pakettiverkkoa tarpeettomasti sekä lisää langattoman vies- v : timen tehonkulutusta. Lisäksi valmiustilasta aktiivitilaan siirtyminen edellyttää sijainninpäivityssignalointia, ennen kuin paketteja voidaan 35 siirtää langattoman viestimen ja pakettiverkon välillä, mikä hidastaa tie-“·] donvälitystä.

6 108829

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä yhteystilan asettamiseksi pakettiverkossa, menetelmää soveltava järjestelmä ja siinä käytettävissä oleva langaton viestin. Nyt esillä olevalle keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä 5 on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 12 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle langattomalle viestimelle on vielä tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 10 24 tunnusmerkkiosassa. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että pa kettiverkkoon lisätään yhteystila, laajennettu aktiivitila, johon pakettiverkkoon yhteydessä oleva langaton viestin voidaan asettaa erityisesti silloin, kun sen sijainti pysyy oleellisesti muuttumattomana ja kun langattomalla viestimellä ei ole lähetettäviä tai vastaanotettavia tietopaket-15 teja.

Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin, pakettiverkkoihin ja langattomiin viestimiin verrattuna. Keksinnön mukaisella laajennetulla aktiivitilalla voi-20 daan vähentää pakettiverkon kuormitusta, koska signalointitarve vähenee langattoman viestimen ollessa paikoillaan. Vähentynyt signalointi-tarve pienentää myös langattoman viestimen tehonkulutusta, joten lan- » · . gattoman viestimen valmiusaika yhdellä latauksella pitenee. Lisäksi tie- donvälitys nopeutuu tilanteissa, joissa tietopakettien lähetyksessä on : 25 ollut tauko, minkä jälkeen aloitetaan uusi lähetys.

• · •« · v.: Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin ·*[:’* piirustuksiin, joissa 30 Kuval esittää GPRS-järjestelmän loogista rakennetta pelkistettynä .···. lohkokaaviona, : Kuva 2 esittää GPRS-järjestelmän kerrosrakennetta ja kerrosten tietokehysrakennetta,

Kuva 3 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen liikkuvuuden hallinnan yhteystilojen tilakaaviota, ja 35 7 108829

Kuva 4 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista langatonta viestintä.

Seuraavassa on keksintöä havainnollistettu GSM-järjestelmässä toteu-5 tetun pakettivälityspalvelun GPRS avulla, mutta keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu vain tähän järjestelmään. Keksintöä voidaan soveltaa myös esim. kehitteillä olevassa UMTS-järjestelmässä ja muissa kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmissä muuttamalla vain alimman tason radioprotokollaa.

10

Langaton viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN välisellä yhteydellä voi olla eri toimintamoodeja, kuten kaksipisteyhteys (Point-to-Point, PTP), monipisteyhteys (Point-to-Multipoint-Multicast, PTM-M; Point-to-Multipoint-Group, PTM-G) jne. Kullekin langattoman viestimen 15 MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN väliselle yhteystyypille varataan oma tunnus. GPRS-järjestelmässä on tämän hetkisten standardien mukaan käytettävissä seuraavat eri tyypit: - Kaksipisteyhteys (PTP) käyttää yksilöllistä TLLI-tunnusta langatto-20 man viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN välisessä liikenteessä.

- Monipisteyhteys-monipalvelu, (PTM-M) käyttää langattoman viestimen MS ja monipalvelukeskuksen väliseen liikennöintiin varattua ·:·: IMGI-tunnusta (International Mobile Group Identity).

; 25 - Monipisteyhteys-ryhmä, (PTM-G) käyttää langattomien viestimien :\’t ryhmän sisällä langattomien viestimien MS keskinäiseen liiken- '··, nöintiin varattua IMGI-tunnusta.

« «

Kaksipisteyhteys käyttää tavallisimmin kuittausmoodia siirtoyhteysker-v ' 30 rostasolla, eli lähetyksen vastaanottaja lähettää kuittauksena tiedon vastaanoton onnistumisesta. Monipisteyhteyksissä tietokehykset ,v yleensä lähetetään toimintamoodissa, jossa kuittauksia ei lähetetä.

GSM-standardissa 02.60 on kuvattu tarkemmin näitä eri yhteysmuotoja.

35 Pakettiverkon liikkuvuuden hallinnalla (MM, Mobility Management) tässä yhteydessä tarkoitetaan pakettiverkon käyttäjän langattoman viestimen laitetunnuksen IMSI (International Mobile Station Identity) ja ’väliaikaisen loogisen siirtoyhteyden tunnuksen TLLI perusteella suori- 8 108829 tettavia liikkuvuuden hallintatoimintoja ja yhteystiloja. Sen sijaan paket-tiyhteyksien määrä ja niiden status eivät vaikuta liikkuvuuden hallintaan.

Selostetaan seuraavaksi tarkemmin eri yhteystiloja viitaten samalla 5 oheisen kuvan 3 tilakaavioon. Tilakaaviossa on esitetty sekä langattoman viestimen MS että pakettivälitysohjaimen SGSN yhteystilat sekä siirtymiset yhteystilojen välillä. Viitenumerot, joissa on heittomerkki ('), viittaavat pakettivälitysohjaimen SGSN tilakaavioon.

10 Tyhjäkäyntitilassa langaton viestin MS ei ole kytkeytyneenä pakettiverkkoon, jolloin sijainninpäivityssignalointia ei suoriteta. Langattoman viestimen MS liikkuvuuden hallintatieto ja pakettivälitysohjaimen SGSN liikkuvuuden hallintatieto kyseisen langattoman viestimen MS osalta ei välttämättä ole ajan tasalla, jos langaton viestin on liikkunut toisen so-15 lun alueelle ollessaan tyhjäkäyntitilassa. Langaton viestin MS suorittaa tarvittaessa matkapuhelinverkon (PLMN, Public Land Mobile Network) ja pakettiverkon solun valinnan ja uudelleenvalinnan. Tyhjäkäyntitilassa langaton viestin MS voi vastaanottaa monipisteyhteys-monipalvelu-lähetyksiä (PTM-M). Sen sijaan tiedonsiirto kaksipisteyhteydessä (PTP) 20 ja monipisteyhteys-ryhmässä (PTM-G) ei ole mahdollista. Tyhjäkäyntitilassa oleva langaton viestin MS on pakettiverkon kannalta verkkoon kytkeytymättömänä. Mikäli langattoman viestimen MS ja pakettivälitys-| ohjaimen SGSN liikkuvuuden hallintatieto halutaan päivittää, on langat- :··: tomasta viestimestä MS suoritettava pakettiverkkoon kytkeytyminen , 25 (Attach procedure). Tyhjäkäyntitilaa esittävä lohko on merkitty viite- numerolla 301 kuvaan 3.

Valmiustilassa (lohko 302) langaton viestin MS on kytkeytyneenä pa-kettiverkon liikkuvuuden hallintaan. Liikkuvuuden hallintatiedot on päivi- I » ♦ ·' ‘ 30 tetty langattoman viestimen laitetunnuksen IMSI perusteella. Langaton viestin MS voi vastaanottaa sekä monipisteyhteys-monipalvelupaketteja > · v.: että monipisteyhteys-ryhmäpaketteja. Sijainninpäivityspyyntöjen vas- taanotto (pages) kaksipisteyhteyden ja monipisteyhteys-ryhmän yhtey-den tiedonsiirtoa varten on mahdollista. Lisäksi sijainninpäivityspyyntö-/’. 35 jen vastaanotto pakettivälitysohjaimelta solunvalintapalveluita (CS) varten on mahdollista. Sen sijaan kaksipisteyhteyden pakettien lähetys • ja vastaanotto sekä monipisteyhteys-ryhmän pakettien lähetys ei ole ’’j mahdollista valmiustilassa. Langaton viestin MS suorittaa reititysalueen 9 108829 ja solun valinnan paikallisesti ja ilmoittaa liikkuvuuden hallintatoiminnoil-la pakettivälitysohjaimelle SGSN, mikäli langaton viestin MS on vaihtanut reititysaluetta. Solun vaihtumisesta langaton viestin MS ei ilmoita pakettivälitysohjaimelle SGSN, joten pakettivälitysohjaimella SGSN ei 5 välttämättä ole ajan tasalla olevaa tietoa langattoman viestimen MS sijainnista.

Valmiustilassa oleva langaton viestin MS voi käynnistää pakettiyhtey-den (PDP) aktivoinnin tai deaktivoinnin. Pakettiyhteyden status on 10 päivitettävä ennen datapakettien lähetystä tai vastaanottoa. Jos paket-tiyhteys on aktivoitu, voi pakettivälitysohjain SGSN vastaanottaa kaksi-pisteyhteyden ja monipisteyhteys-ryhmän paketteja. Tällöin pakettivälitysohjain SGSN lähettää sijainninpäivityspyynnön (paging request) siihen reititysalueeseen, jossa langaton viestin MS sijaitsee. Kun langaton 15 viestin MS lähettää vastaussanoman tähän pyyntöön, muutetaan langattoman viestimen MS yhteystilaksi aktiivitila (tila 303). Pakettivälitys-ohjaimen SGSN yhteystila muutetaan aktiivitilaksi sen jälkeen, kun se on vastaanottanut sijainninpäivityskyselyn vastaussanoman langattomalta viestimeltä MS. Langattomassa viestimessä MS yhteystilan 20 muutos valmiustilasta aktiivitilaan tehdään myös siinä tilanteessa, että langaton viestin lähettää datapaketteja tai signalointitietoa pakettivälitysohjaimelle SGSN. Vastaavasti pakettivälitysohjaimessa SGSN yh-teystilan muutos valmiustilasta aktiivitilaan tehdään myös siinä tilan-’,0 teessä, että pakettivälitysohjain SGSN vastaanottaa langattoman νίβει’·.. 25 timen MS lähettämiä datapaketteja tai signalointitietoa.

• · · • · * · «· ·

Langaton viestin MS voi aloittaa irtikytkeytymisen pakettiverkosta ja .·:·. siirtyä tyhjäkäyntitilaan (nuoli 311). Tämä voidaan käynnistää mm. siinä tilanteessa, että valmiustila-laskuri (Standby-timer) saavuttaa asetetun . . 30 laskenta-arvon, esim. nollautuu. Liikkuvuuden hallintatiedot langatto- massa viestimessä MS ja pakettivälitysohjaimessa SGSN kyseisen langattoman viestimen MS osalta voidaan poistaa.

* · · > * · ·

Keksinnön mukaisessa laajennetussa aktiivitilassa 304 (EXT_READY) 35 langaton viestin MS on kytketty pakettiverkon liikkuvuuden hallintaan ja » · · langattomassa viestimessä MS sekä pakettivälitysohjaimessa SGSN on päivitettynä liikkuvuuden hallintatieto. Pakettiverkko ei suorita sijainnin-päivityssignalointia silloin, kun langaton viestin MS ja pakettivälitys- 10 1 08829 ohjain SGSN ovat tässä laajennetussa aktiivitilassa. Langaton viestin MS voi vastaanottaa monipisteyhteys-monipalvelu- ja monipisteyhteys-ryhmäpaketteja.

5 Laajennetussa aktiivitilassa pakettivälitysohjaimen SGSN liikkuvuuden hallintatieto vastaa valmiustilan liikkuvuuden hallintatietoa lisättynä tiedolla langattoman viestimen MS sijaintisolusta. Langaton viestin MS ei kuitenkaan lähetä tietoa valittuna olevasta solusta, vaan se on selvitetty siinä yhteydessä kun langaton viestin MS oli edellisen kerran aktiivi-10 tilassa 303 ja josta tilasta siirryttiin laajennettuun aktiivitilaan 304. Pakettiverkon solun valinnan suorittaa langaton viestin MS paikallisesti.

Riippumatta siitä, onko kyseiselle langattomalle viestimelle MS sillä hetkellä varattuna radioresursseja (-kanavaa), yhteystila pysyy laajen-15 nettuna aktiivitilana 304, vaikka langattomalla viestimellä MS ei olisi lähetettäviä tai vastaanotettavia datapaketteja. Laajennetun aktiivitilan kestoa valvotaan laskurilla. Yhteystila vaihtuu laajennetusta aktiivitilasta valmiustilaan siinä vaiheessa kun laajennetun aktiivitilan laskuri on käynnissä ja langaton viestin MS alkaa liikkua. Tällöin langaton viestin 20 MS ilmoittaa pakettivälitysohjaimelle SGSN, että se suorittaa pakotuksen valmiustilaan -toiminnon (Force to Standby). Yhteystilan vaihto laajennetusta aktiivitilasta aktiivitilaan tehdään langattomassa viesti-’ ' messä MS siinä tilanteessa, että langaton viestin lähettää datapaketteja :.:V tai signalointitietoa pakettivälitysohjaimelle SGSN. Vastaavasti yhteys-• *·· 25 tilan vaihto laajennetusta aktiivitilasta aktiivitilaan tehdään paketti-välitysohjaimessa SGSN siinä tilanteessa, että pakettivälitysohjain SGSN vastaanottaa langattoman viestimen MS lähettämiä datapaket-:': *. teja tai signalointitietoa.

..... 30 Laajennetussa aktiivitilassa 304 ei suoriteta sijainnin määrityssignaloin-tia, joten langattoman viestimen tehonkulutusta saadaan tällä tavoin pienennettyä. Toisaalta langattoman viestimen MS sijainti on paketti-verkossa tiedossa solun tarkkuudella, joten pakettien lähetys ja vas-taanotto ei edellytä sijainninmäärityssignalointia, vaan yhteystila voi-35 daan vaihtaa aktiivitilaksi ja aloittaa pakettien siirto.

Aktiivitilassa 303 pakettivälitysohjaimen SGSN liikkuvuuden hallintatieto vastaa valmiustilan liikkuvuuden hallintatietoa lisättynä tiedolla langat- 11 1 08829 toman viestimen MS sijaintisolusta. Langaton viestin MS suorittaa liikkuvuuden hallintatoimintoja ilmoittaakseen pakettiverkolle kulloinkin valittuna olevan solun. Pakettiverkon solun valinnan ja uudelleenvalinnan suorittaa joko langaton viestin MS tai pakettiverkko voi ohjata solun 5 valintaa. Langattoman viestimen MS lähettämän tukiasemajärjestelmän GPRS-protokollatason (BSSGP, Base Station Subsystem GPRS Protocol) paketin otsikkokenttä sisältää solun tunnistetiedon. Tämän tukiasemajärjestelmän GPRS-protokollatason tehtävänä nyt esilläolevan pakettiverkon mukaisessa järjestelmässä on reititykseen ja palvelun 10 laatutasoon (QoS, Quality of Service) liittyvän informaation välitys tukiasemajärjestelmän BSS ja pakettivälitysohjaimen SGSN välillä.

Aktiivitilassa langaton viestin MS voi lähettää ja vastaanottaa kaksi-pisteyhteyden paketteja. Langattoman viestimen MS liikkuessa paketti-15 verkko voi suorittaa langattoman viestimen MS pakettiverkon sijainnin-päivityssignalointia. Myös muiden palveluiden signalointi on mahdollista pakettivälitysohjaimen SGSN kautta. Pakettivälitysohjain SGSN lähettää langattomalle viestimelle MS lähetettävät paketit siihen tukiasemajärjestelmään BSS, jonka alueella kyseinen langaton viestin MS sillä 20 hetkellä sijaitsee.

Langaton viestin MS voi aktiivitilassa vastaanottaa monipisteyhteys-monipalvelupaketteja ja monipisteyhteys-ryhmäpaketteja. Lisäksi langa-·’. ·.: ton viestin MS voi aktivoida ja deaktivoida pakettiyhteyksiä.

Γ·· 25

Riippumatta siitä, onko kyseiselle langattomalle viestimelle MS sillä :V; hetkellä varattuna radioresursseja, yhteystila pysyy aktiivitilana, vaikka langattomalla viestimellä MS ei olisi lähetettäviä tai vastaanotettavia datapaketteja. Aktiivitilan kestoa valvotaan laskurilla. Yhteystila vaihtuu lV> 30 aktiivitilasta laajennettuun aktiivitilaan siinä vaiheessa kun aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon. Langaton viestin MS voidaan siirtää aktiivitilasta valmiustilaan pakotus valmiustilaan -toiminnon avulla. Siirtyminen aktiivitilasta tyhjäkäyntitilaan suoritetaan paketti-verkon yhteyden katkaisu-toiminnolla, jonka langaton viestin MS akti-35 voi.

’ Tarkastellaan seuraavassa vielä siirtymisiä eri yhteystilojen välillä ku van 3 tilakaavioihin viitaten. Se, mihin yhteystilaan siirrytään, riippuu 12 1 08829 muun muassa siitä, missä yhteystilassa langaton viestin MS ja paketti-välitysohjain SGSN siirtymishetkellä ovat ja siitä, mikä tapahtuma aiheuttaa siirtymisen, esimerkiksi kytkeytyminen pakettiverkkoon tai pakettiverkkoyhteyden katkaisu. Tyhjäkäyntitilasta 301 siirtyminen aktii-5 vitilaan 303 suoritetaan siinä vaiheessa, kun langattomasta viestimestä MS suoritetaan kytkeytyminen pakettiverkkoon (GPRS attach). Tässä yhteydessä langaton viestin pyytää pääsyä pakettiverkkoon ja looginen linkkiyhteys alustetaan pakettivälitysohjaimeen SGSN. Lisäksi langattomassa viestimessä MS ja pakettivälitysohjaimessa SGSN 10 alustetaan muistivälineisiin tila liikkuvuuden hallintatiedon ylläpitämiseksi. Tämä tilanvaihto tyhjäkäyntitilasta 301 aktiivitilaan 303 on kuvan 3 tilakaaviossa esitetty nuolella 307 langattoman viestimen MS osalta ja nuolella 307' pakettivälitysohjaimen SGSN osalta.

15 Valmiustilasta 302 siirtyminen tyhjäkäyntitilaan 301 (nuoli 305) suoritetaan siinä vaiheessa, kun valmiustilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon. Tässä vaiheessa langattoman viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN liikkuvuuden hallinta asetetaan tyhjäkäyntitilaan ja pakettiyhteydet deaktivoidaan. Lisäksi näitä varten varatut muistialueet 20 pakettivälitysohjaimessa voidaan vapauttaa ja ottaa muuhun käyttöön tarvittaessa. Pakettiyhteydet poistetaan myös GPRS-tukisolmujen yh-dysväylästä GGSN. Siirtyminen valmiustilasta 302 tyhjäkäyntitilaan 301 ! voidaan suorittaa myös siitä syystä, että langattoman viestimen kotire- \:V kisteristä (HLR, home location register), joka on tallennettuna edullisesti : ’·· 25 pakettiverkon matkapuhelinkeskukseen (MSC, mobile switching cen-ter), lähetetään sijainnin hylkäyssanoma (MAP cancel location), jolloin :V: pakettivälitysohjain SGSN poistaa liikkuvuuden hallintatiedon tämän langattoman viestimen MS osalta.

| 30 Yhteystila voi vaihtua valmiustilasta 302 myös aktiivitilaan 303 silloin, kun pakettiyhteyden paketteja on välitettävänä (nuoli 306). Langaton viestin MS lähettää esimerkiksi LLC-kerroksen paketin pakettivälitys-ohjaimelle SGSN. Tämä paketti voi olla esimerkiksi vastaus sijainnin kyselysanomaan. Pakettivälitysohjain SGSN siirtyy valmiustilasta 302' ;Λ 35 aktiivitilaan 303' siinä vaiheessa, kun pakettivälitysohjain SGSN vas-taanottaa LLC-kerroksen paketin langattomasta viestimestä (nuoli :···: 306').

13 1 08829

Aktiivitilasta 303 siirtyminen keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaiseen laajennettuun aktiivitilaan 304 suoritetaan siinä vaiheessa, kun aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon (nuoli 308, 308').

5 Yhteystilan vaihto aktiivitilasta 303 valmiustilaan 302 (nuoli 309, 309') voidaan aikaansaada muun muassa tähän tarkoitukseen suunnitellulla pakotus valmiustilaan -signaloinnilla (force to standby). Tällöin joko langaton viestin MS tai pakettivälitysohjain SGSN ilmoittaa välittömästä paluusta valmiustilaan 302. Langaton viestin MS tai pakettivälitysohjain 10 SGSN voivat signaloida paluusta valmiustilaan 302 ennen kuin aktiivi-tilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon. Toisena vaihtoehtona tälle yhteystilan vaihtumiselle aktiivitilasta 303 valmiustilaan 304 on radiolinkissä RLC havaittu poikkeustilanne. Tällöin pakettivälitysohjain SGSN asettaa liikkuvuuden hallinnan yhteystilaksi valmiustilan 302 15 siinä tilanteessa, että radiorajapinnassa on havaittu tiedonsiirto-ongelmia tai tilanteessa, jossa radiolähetys on keskeytynyt siten, ettei siitä voida palautua, vaan lähetys on keskeytettävä.

Yhteystila voi vaihtua laajennetusta aktiivitilasta 304 valmiustilaan 302 20 (nuoli 310, 310') useista eri syistä. Yhteystila voi vaihtua mm. siinä tilanteessa, että laajennetun aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon. Tällöin langattoman viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN liikkuvuuden hallintatila palautuu valmiustilaan 302. Toisena mahdollisuutena on se, että langaton viestin MS alkaa liikkua, jolloin ·*··. 25 tästä välitetään tieto pakettivälitysohjaimelle SGSN, joka pakottaa pa-kettivälitysohjaimen SGSN yhteystilaksi valmiustilan 302. Yhteystilan : vaihto voidaan tehdä myös erityisellä signaloinnilla, jolloin langaton viestin MS tai pakettivälitysohjain SGSN ilmoittaa välittömästä paluusta valmiustilaan 302. Langaton viestin MS tai pakettivälitysohjain SGSN , ·,. t 30 voivat ilmoittaa paluusta valmiustilaan 302 ennen kuin aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon. Vielä eräänä vaihtoehtona yhteys-*\ ‘ tilan muuttumiselle laajennetusta aktiivitilasta 304 valmiustilaan 302 on radiolinkissä RLC havaittu poikkeamatilanne. Pakettivälitysohjaimen SGSN yhteystila palautuu valmiustilaan 302, mikäli radiorajapinnassa ; 35 on havaittu tiedonsiirto-ongelmia tai tilanteessa, jossa radiolähetys on keskeytynyt siten, ettei siitä voida palautua, vaan lähetys on keskeytettävä.

14 1 08829

Yhteystila voi vaihtua laajennetusta aktiivitilasta 304 myös aktiivitilaan 303 silloin, kun pakettiyhteyden paketteja on välitettävänä (nuoli 312). Langaton viestin MS lähettää esimerkiksi LLC-kerroksen paketin pa-kettivälitysohjaimelle SGSN. Tämä paketti voi olla esimerkiksi vastaus 5 sijainnin kyselysanomaan. Pakettivälitysohjain SGSN siirtyy laajennetusta aktiivitilasta 304' aktiivitilaan 303' siinä vaiheessa, kun pakettiväli-tysohjain SGSN vastaanottaa LLC-kerrroksen paketin langattomasta viestimestä (nuoli 312').

10 Vielä eräs mahdollinen yhteystilan muutos on se, kun yhteystila vaihtuu aktiivitilasta 302 tyhjäkäyntitilaan 301 (nuoli 311, 31T). Tämä voidaan aikaansaada silloin, kun langaton viestin MS lähettää pyynnön yhteyden katkaisemiseksi pakettiverkkoon. Tällöin pakettivälitysohjaimen SGSN yhteystilaksi asetetaan tyhjäkäyntitila 301 ja pakettiyhteydet 15 deaktivoidaan. Samalla myös GPRS-tukisolmujen yhdysväylän GGSN pakettiyhteydet poistetaan. Yhteystilan vaihto aktiivitilasta 303 tyhjäkäyntitilaan 301 voidaan tehdä myös siinä tapauksessa, että langattoman viestimen MS kotirekisteri HLR lähettää sijainnin hylkäyspyynnön pakettivälitysohjaimelle SGSN, jolloin pakettivälitysohjain SGSN va-j 20 pauttaa kyseisen langattoman viestimen MS liikkuvuuden hallintatiedol- le varatun tilan.

Langaton viestin MS voi olla pakettiverkkoon yhteydessä myös nimet-tömästi, jolloin liikkuvuuden hallinnassa käytetään rajoitettua tilamallia 25 käsittäen ainoastaan tyhjäkäyntitilan 301 ja aktiivitilan 303. Tällöin ak-tiivitilasta 303 tyhjäkäyntitilaan 301 siirtyminen suoritetaan langatto-massa viestimessä MS ja pakettivälitysohjaimessa SGSN silloin, kun aktiivitilan laskuri saavuttaa ennalta asetetun laskenta-arvon. Pakettivälitysohjaimessa SGSN yhteystila voi vaihtua aktiivitilasta 303 tyhjä-. . 30 käyntitilaksi 301 myös silloin, kun radiolinkissä RLC on havaittu ongel mia, kuten aikaisemmin tässä selityksessä jo on esitetty.

Tyhjäkäyntitilasta 301 aktiivitilaan 303 siirtyminen tässä nimettömässä : yhteysvaihtoehdossa suoritetaan silloin, kun langaton viestin MS pyytää 35 pääsyä nimettömänä pakettiverkkoon ja looginen linkki pakettivälitysoh-jaimeen SGSN on muodostettu. Tällöin langattomassa viestimessä MS '*·· ja pakettivälitysohjaimessa SGSN varataan tila liikkuvuuden hallintatie- don ylläpitämiseksi. Samassa yhteydessä varataan tila myös pakettiyh- I 15 ; 108829 ί i i | teyksien tietojen ylläpitämiseksi langattomassa viestimessä MS, paket- tivälitysohjaimessa SGSN ja GPRS-tukisolmujen yhdysväylässä GGSN.

Selostetaan vielä seuraavassa tarkemmin laskurien toimintaa ja niiden 5 toteutusta. Valmiustilan laskuri on toteutettu sekä langattomassa viestimessä MS että pakettivälitysohjaimessa SGSN. Valmiustilan laskuri kontrolloi aikaa, jonka langaton viestin MS on valmiustilassa 302 ja tätä laskuria voidaan käyttää pakettiverkkoyhteyden katkaisun monitorointiin. Kun valmiustilan laskuri saavuttaa ennalta asetetun laskenta-arvon, 10 langattoman viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN liikkuvuuden hallintatieto asetetaan tyhjäkäyntitilaan 301 ja pakettiyhteydet deakti-voidaan. Pakettivälitysohjaimessa SGSN voidaan liikkuvuuden hallinta·· ! tieto ja pakettiyhteyksien tieto poistaa.

15 Sekä langattoman viestimen MS valmiustilan laskurin laskenta-arvo että pakettivälitysohjaimen SGSN valmiustilan laskurin laskenta-arvo tulisi olla sama. Tämä laskenta-arvo asetetaan edullisesti oletusarvoon, mutta pakettivälitysohjain SGSN voi tarvittaessa vaihtaa tämän valmiustilan laskurin laskenta-arvoa lähettämällä uuden arvon langattomalle 20 viestimelle MS, esimerkiksi pakettiyhteyden hyväksymisestä ilmoittavassa sanomassa tai reititysalueen päivityksen kuittaussanomassa.

Jos valmiustilan laskurin laskenta-arvo on asetettu nollaksi, langaton M.·’ viestin pakotetaan välittömästi tyhjäkäyntitilaan 301. Mikäli valmiustilan 25 laskurin laskenta-arvoksi on asetettu suurin mahdollinen, esimerkiksi GPRS-pakettiverkossa laskurin kaikki bitit on asetettu loogiseen yksi-:V: tilaan, valmiustilan laskuri on deaktivoitu, eli valmiustilan laskuria ei :·. käytetä ja langaton viestin pysyy valmiustilassa 302 siirtymättä tyhjä käyntitilaan 301. Valmiustilan laskuri asetetaan alkuarvoonsa ja käyn- . . 30 nistetään edullisesti aina silloin, kun yhteystilaksi vaihtuu valmiustila.

4 * « * «

Aktiivitilan laskuria ylläpidetään langattomassa viestimessä MS sekä pakettivälitysohjaimessa SGSN. Aktiivitilan laskuri kontrolloi aikaa, ; jonka langaton viestin on aktiivitilassa 303. Aktiivitilan laskuri asetetaan 35 alkuarvoonsa ja käynnistetään langattomassa viestimessä MS silloin, kun LLC-kerroksen datapaketti lähetetään ja vastaavasti pakettivälitys-'···’ ohjaimessa SGSN aktiivitilan laskuri asetetaan alkuarvoonsa ja käyn nistetään siinä tilanteessa, kun lähetetty LLC-kerroksen datapaketti on 16 108829 kokonaisuudessaan virheettömästi vastaanotettu. Siinä vaiheessa, kun aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon, sekä langaton viestin MS että pakettivälitysohjain SGSN asettavat liikkuvuuden hallinnan yhteystilan laajennetuksi aktiivitilaksi 304. Mikäli pakettiyhteys on 5 nimetön yhteys, liikkuvuuden hallintatieto poistetaan.

Aktiivitilan laskurin laskenta-arvo tulisi asettaa samaksi sekä langattomassa viestimessä MS että pakettivälitysohjaimessa SGSN. Tämän aktiivitilan laskurin alkuarvoksi voidaan asettaa edullisesti oletusarvo.

10 Tätä aktiivitilan laskurin laskenta-arvoa voidaan muuttaa pakettiväli-tysohjaimesta SGSN lähettämällä uusi laskenta-arvo joko mainitun yh-teydenmuodostuspyynnön hyväksymisen tai reititysalueen päivitys-pyynnön hyväksymisen yhteydessä.

i 15 Jos aktiivitilan laskurin laskenta-arvoksi on asetettu nolla, langaton viestin MS asetetaan välittömästi laajennettuun aktiivitilaan 304. Vastaavasti mikäli aktiivitilan laskurin laskenta-arvoksi on asetettu suurin laskenta-arvo, tässä edullisessa suoritusmuodossa aktiivitilan laskuri on deaktivoitu, jolloin laskuria ei käytetä ja langaton viestin MS pysyy 20 aktiivitilassa 303.

Myös laajennetun aktiivitilan laskuria ylläpidetään sekä langattomassa viestimessä MS että pakettivälitysohjaimessa SGSN. Tämä laajennetun aktiivitilan laskurin tehtävänä on kontrolloida aikaa, jonka langaton • *· 25 viestin MS pysyy laajennetussa aktiivitilassa. Laajennetun aktiivitilan laskuri asetetaan alkuarvoonsa ja käynnistetään siinä vaiheessa, kun : V: aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon. Siinä vaiheessa, ··; kun laajennetun aktiivitilan laskuri saavuttaa asetetun laskenta-arvon, liikkuvuuden hallintatieto langattomassa viestimessä MS ja pakettiväli-. ... 30 tysohjaimessa SGSN palautuu valmiustilaan 302. Nimettömässä yhtey-. .: dessä liikkuvuuden hallintatieto poistetaan.

Tämän laajennetun aktiivitilan laskurin laskenta-arvo tulisi myös asettaa samaksi langattomassa viestimessä MS ja pakettivälitysohjaimessa :vt 35 SGSN. Tässäkin voidaan käyttää tiettyä oletusarvoa, jonka pakettiväli-tysohjain SGSN voi muuttaa lähettämällä uuden laskenta-arvon mainituissa kuittaussanomissa. Mikäli laajennetun aktiivitilan laskurin laskenta-arvoksi on asetettu nolla, langaton viestin MS asetetaan välittömästi 17 108829

S

i valmiustilaan 302. Vastaavasti mikäli laajennetun aktiivitilan laskurin laskenta-arvoksi on asetettu suurin laskenta-arvo, langaton viestin MS pysyy laajennetussa aktiivitilassa 303.

5 Laajennetun aktiivitilan laskurin laskenta perustuu edullisesti solun vaihtojen laskemiseen tai CDMA-pohjaisessa järjestelmässä aktiivisetin vaihtojen laskemiseen. Tällöin tietyn vaihtomäärän jälkeen vaihdetaan pakettiyhteyden tila laajennetun aktiivitilan laskurin saavuttaessa ennalta asetetun arvon, tässä tapauksessa vaihtojen määrän. Tässä ratio kaisussa on muun muassa se etu, että langattoman viestimen MS liikkuessa nopeasti solusta toiseen, voidaan tilan vaihtoa laajennetusta aktiivitilasta 304 joko valmiustilaan 302 tai aktiivitilaan 303 nopeuttaa. Sen sijaan langattoman viestimen MS ollessa oleellisesti liikkumattomana, ei myöskään solun vaihtoja tapahdu ja yhteystilana pysyy laa-15 jennettu aktiivitila 304. Laajennetun aktiivitilan laskurin laskenta voi perustua myös ajan laskemiseen, jolloin laajennettu aktiivitila 304 vaihdetaan valmiustilaan 302 asetetun ajan kuluttua, ellei tämän ajan kuluessa ole tarvetta vaihtaa tilaksi aktiivitila 303, esim. siinä tilanteessa, kun pakettiyhteyden paketteja on välitettävänä (nuoli 312).

20 Käytännön sovelluksissa laskurit voidaan toteuttaa monella eri tavalla.

Eräänä esimerkkinä voidaan mainita se, että langattoman viestimen MS

ja pakettivälitysohjaimen SGSN muistiavaruudesta valitaan tietty muistiosoite, jonka sisältöä muutetaan esimerkiksi määrävälein tai :.i.: 25 tiettyjen tapahtumien yhteydessä. Tätä laskurin arvoa esimerkiksi vä- i *·· hennetään yhdellä ja arvon saavuttaessa nollan, laskenta-arvo on ku- ·"]: lunut. Tätä toteutusvaihtoehtoa esittävät langattoman viestimen muisti- :Y: välineiden MEM lohkot READY_TIMER, EXT_RDY_TIMER ja STAND- BY_TIMER kuvan 4 lohkokaaviossa. Tämä toteutusvaihtoehto soveltuu 30 myös pakettivälitysohjaimeen SGSN. Eräs toinen vaihtoehto langatto- .···. man viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN yhteystilan vaihtu- » · Y mistä kontrolloivien laskurien toteuttamiseksi on se, että käytetään las- ! *:** kuripiiriä tai vastaavaa, jota voidaan ohjata joko kellosignaalilla tai muulla tilanmuutoksella, joka aikaansaa laskurin arvon muuttumisen 35 edullisesti yhdellä. Laskurin asettaminen alkuarvoonsa voidaan tehdä .···. siten, että laskurin rekisteriin tai muistiosoitteeseen asetetaan tietty las- kenta-arvo, jota vähennetään yhdellä väliajoin tai tiettyjen tapahtumien, kuten solun vaihdon, havaitsemisen yhteydessä. Tällöin asetettu las- 18 1 08829 kenta-aika on kulunut, kun laskurin arvo saavuttaa nollan. Langattoman viestimen MS ja pakettivälitysohjaimen SGSN sovellusohjelmistoon on myös laadittu näiden laskurien tarkkailuohjelmat, tai näistä laskureista on asetettu keskeytyspyyntö silloin, kun laskuri saavuttaa ennalta 5 asetetun laskenta-arvon. Laskurien käytännön toteutukset ovat toisaalta alan ammattilaisen tuntemaa tekniikkaa, joten niiden tarkempi käsittely tässä yhteydessä ei ole tarpeen.

Koska edellä esitetyt toiminnalliset piirteet voidaan toteuttaa suurelta 10 osin ohjelmallisesti nykyisin tunnetuissa laitteistoissa ja järjestelmissä, on kuvan 4 langatonta viestintä esittävässä lohkokaaviossa esitetty lähinnä vain ohjainyksikkö CONTROL, joka koostuu edullisesti mikro-ohjaimesta (MCU, Micro Controlling Unit) tai vastaavasta sekä sovelluskohtaisesti ohjelmoitavasta logiikkapiiristä (ASIC, Application Specific 15 Integrated Circuit), muistivälineistä MEM, näyttölaitteesta DISPLAY, näppäimistöstä KEYPAD sekä radio-osasta RF. Selityksessä mainitut liikkuvuuden hallinnan yhteystilatieto sekä pakettiyhteyksien tieto voidaan tallentaa muistivälineisiin MEM ja tarvittaessa voidaan käyttää myös ohjainyksikön CONTROL sisäisiä rekistereitä tai vastaavia.

20

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaati-musten puitteissa.

» · 1 * 1 »a1 « 4 · · · » » * · · * I · * 1 • 1 1

• I I

ilta

Claims

1. Menetelmä langattoman viestimen (MS) ja pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) välisessä pakettivälitteisessä tiedonsiirrossa, jossa tiedonsiir-5 toa langattoman viestimen (MS) ja pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) välillä ohjataan ainakin yhdellä pakettivälitysohjaimella (SGSN), jossa menetelmässä määritetään joukko yhteystiloja, mainituista yhteystiloista kulloinkin valitaan yksi, ja valittu yhteystila asetetaan langattomaan viestimeen ja pakettivälitysohjaimeen, ja jossa menetelmässä maini-10 tuiksi yhteystiloiksi määritetään: aktiivitila (303), jossa paketteja on siirrettävissä aktivoidussa tiedonsiirtoyhteydessä, - valmiustila (302), jossa odotetaan lähetettäviä ja vastaanotettavia tiedonsiirtoyhteyden paketteja, ja 15. tyhjäkäyntitila (301), jossa tiedonsiirtoyhteys deaktivoidaan, tunnettu siitä, että yhteystilaksi määritetään lisäksi laajennettu aktiivitila (304), johon siirrytään aktiivitilasta (303) odottamaan lähetettäviä ja vastaanotettavia tiedonsiirtoyhteyden paketteja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pakettiverkko (PLMN1, PLMN2) jaetaan soluihin, joista muodostetaan reititysalueita (Routing Area), ja langattoman viestimen liikkumista seu-rataan pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) alueella, jolloin • · . - aktiivitilassa (303) pakettivälitysohjaimelle (SGSN) ilmoitetaan lan- !::' ’ 25 gattoman viestimen (MS) siirtymisestä solujen välillä, : y - valmiustilassa (302) pakettivälitysohjaimelle (SGSN) ilmoitetaan : · · ·: langattoman viestimen (MS) siirtymisestä reititysalueiden välillä, \v - tyhjäkäyntitilassa (301) pakettivälitysohjaimelle (SGSN) jätetään il- 0. moittamatta langattoman viestimen (MS) siirtymisestä, ja 30. laajennetussa aktiivitilassa (304) pakettivälitysohjaimelle (SGSN) :jätetään ilmoittamatta langattoman viestimen (MS) siirtymisestä, : · · ·; jolloin sijainnin määrityksessä käytetään aktiivitilassa (303) ilmoitet- ·. tua sijaintitietoa. IM··

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktiivitilan (303) kestoa mitataan aktiivitilan laskurilla (RDYJimer), ....: johon pakettien siirron yhteydessä asetetaan laskenta-arvo, jolloin laa- 20 108829 jennettuun aktiivitilaan (304) siirtyminen suoritetaan mainittuun aktiivi-tilan laskuriin (RDYJimer) asetetun laskenta-arvon täyttymisen jälkeen.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että pakettiverkko (PLMN1, PLMN2) jaetaan soluihin, joista muodostetaan reititysalueita (Routing Area), jolloin menetelmässä määritetään langattoman viestimen (MS) sijainti.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että aktiivitilassa (303) sijainti määritetään solun tarkkuudella, laajennetussa aktiivitilassa (304) sijainnin määrityksessä käytetään aktiivitilassa (303) määritettyä sijaintia, valmiustilassa (302) sijainti määritetään reititysalueen tarkkuudella, ja tyhjäkäyntitilassa (301) sijainti jätetään määrittämättä. 15

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1—5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laajennetun aktiivitilan (304) kestoa mitataan laajennetun aktiivitilan laskurilla (EXT_RDY_timer), johon laajennettuun aktiivitilaan (304) siirtymisen yhteydessä asetetaan laskenta-arvo, jolloin laajen- 20 nettu aktiivitila (304) keskeytetään mainittuun laajennetun aktiivitilan laskuriin (EXT_RDY_timer) asetetun laskenta-arvon täyttymisen jälkeen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 laajennetun aktiivitilan (304) laskurilla (EXT_RDY_timer) lasketaan langattoman viestimen (MS) sijainnin vaihtumista solujen välillä. :V:

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että :T: menetelmässä käytetään CDMA-järjestelmän mukaista pakettiverkkoa 30 (PLMN1, PLMN2), jossa pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) ne tuki-.···. asemat, jotka kulloinkin ovat tiedonsiirtoyhteydessä langattomaan viestimeen (MS), muodostavat aktiivisetin, jolloin laajennetun aktiivitilan (304) laskurilla (EXT_RDY_timer) lasketaan langattoman viestimen ’:(MS) sijainnin vaihtumista aktiivisettien muuttumisen perusteella. O 35

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään CDMA-järjestelmän mukaista pakettiverkkoa (PLMN1, PLMN2), jossa pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) ne tuki 21 1 08829 asemat, jotka kulloinkin ovat tiedonsiirtoyhteydessä langattomaan viestimeen (MS), muodostavat aktiiviseen, jolloin laajennetun aktiivitilan (304) laskurilla (EXT_RDY_timer) lasketaan aktiivisettien vaihtumisia.

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laajennetun aktiivitilan (304) laskurilla (EXT_RDY_timer) mitataan aikaa.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1—10 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että laajennetun aktiivitilan (304) keskeytyksen yhteydessä yhteystila vaihdetaan aktiivitilaan (303) silloin, kun paketteja on siirrettävänä, tai muussa tapauksessa valmiustilaan (302).

12. Järjestelmä, joka käsittää: 15. pakettiverkon (PLMN1, PLMN2), ainakin yhden pakettiverkkoon (PLMN1, PLMN2) tiedonsiirtoyhteydessä olevan langattoman viestimen (MS), - välineet (Um, BSS, SGSN) pakettimuotoisen tiedonsiirtoyhteyden aktivoimiseksi ja deaktivoimiseksi langattoman viestimen (MS) ja 20 pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) välillä, pakettivälitysohjaimen (SGSN) tiedonsiirron ohjaamiseksi langattoman viestimen (MS) ja pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) välillä, ja välineet (MEM, SGSN) yhteystilan asettamiseksi langattomassa viestimessä (MS) ja pakettivälitysohjaimessa (SGSN) aktiivitilaan 25 (303) pakettien siirtämiseksi aktivoidussa tiedonsiirtoyhteydessä, valmiustilaan (302) odottamaan lähetettäviä ja vastaanotettavia tiedonsiirtoyhteyden paketteja, tai tyhjäkäyntitilaan (301) tiedonsiir-,0 toyhteyden ollessa deaktivoituna, tunnettu siitä, että välineet (MEM, SGSN) yhteystilan asettamiseksi 30 käsittävät lisäksi välineet (CONTROL, RDY_timer) yhteystilan asetta- ; miseksi laajennettuun aktiivitilaan (304), jossa langaton viestin (MS) ja .··. pakettivälitysohjain (SGSN) on järjestetty odottamaan lähetettäviä ja vastaanotettavia tiedonsiirtoyhteyden paketteja.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että .···. siirtyminen laajennettuun aktiivitilaan (304) on järjestetty suoritettavaksi .!!!: aktiivitilasta (303). * * 22 1 08829

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että välineet yhteystilan asettamiseksi laajennettuun aktiivitilaan (304) käsittävät aktiivitilan laskurin (RDY_Jimer), välineet (CONTROL) laskenta-arvon asettamiseksi mainittuun laskuriin (RDY_timer) pakettien 5 siirron yhteydessä, jolloin laajennettuun aktiivitilaan (304) siirtyminen on järjestetty suoritettavaksi mainittuun aktiivitilan laskuriin (RDYjimer) asetetun laskenta-arvon täyttymisen jälkeen.

15. Patenttivaatimuksen 12, 13 tai 14 mukainen järjestelmä, tunnettu 10 siitä, että pakettiverkko (PLMN1, PLMN2) on jaettu soluihin, joista on muodostettu reititysalueita (Routing Area), jolloin järjestelmä käsittää välineet langattoman viestimen (MS) sijainnin määrittämiseksi.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 15 aktiivitilassa (303) sijainti on järjestetty määritettäväksi solun tarkkuudella, laajennetussa aktiivitilassa (304) sijainnin määrityksessä on järjestetty käytettäväksi aktiivitilassa (303) määritettyä sijaintia, valmiustilassa (302) sijainti on järjestetty määritettäväksi reititysalueen tarkkuudella, ja tyhjäkäyntitilassa (301) sijainnin määritys on kytketty pois. 20

17. Jonkin patenttivaatimuksen 12—16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että välineet (MEM, SGSN) yhteystilan asettamiseksi käsittävät lisäksi välineet (CONTROL, EXT_RDY_timer) laajennetun aktiivitilan (304) keskeyttämiseksi. .:/· 25

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että välineet (CONTROL, EXT_RDY_timer) laajennetun aktiivitilan (304) Y: keskeyttämiseksi käsittävät laskurin (EXT_RDY_timer), jolloin laajen- • · , ·: ’. nettu aktiivitila (304) keskeytetään laskuriin asetetun ehdon täytyttyä. 30

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laskuri on järjestetty laskemaan langattoman viestimen (MS) sijainnin I * ’·,·’ vaihtumista solujen välillä. t »

19 108829

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että pakettiverkko (PLMN1, PLMN2) on CDMA-järjestelmän mukainen pa-kettiverkko, jossa pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) ne solut, jotka kulloinkin ovat tiedonsiirtoyhteydessä langattomaan viestimeen (MS), 23 1 08829 muodostavat aktiivisetin, jolloin laskuri on järjestetty laskemaan langattoman viestimen (MS) sijainnin vaihtumista aktiivisettien muuttumisen perusteella.

21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että pakettiverkko (PLMN1, PLMN2) on CDMA-järjestelmän mukainen pakettiverkko, jossa pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) ne solut, jotka kulloinkin ovat tiedonsiirtoyhteydessä langattomaan viestimeen (MS), muodostavat aktiivisetin, jolloin laskuri on järjestetty laskemaan 10 aktiivisettien vaihtumisia.

22. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laskuri on järjestetty mittaamaan aikaa.

23. Jonkin patenttivaatimuksen 12—22 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laajennetun aktiivitilan (304) keskeytyksen yhteydessä yhteystila on järjestetty vaihdettavaksi aktiivitilaan (303) silloin, kun paketteja on siirrettävänä, tai muussa tapauksessa valmiustilaan (302).

24. Langaton viestin (MS), joka käsittää välineet (Um) tiedon siirtämi seksi pakettimuodossa langattoman viestimen (MS) ja pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) välillä, joka pakettiverkko (PLMN1, PLMN2) käsittää: välineet (Um, BSS, SGSN) pakettimuotoisen tiedonsiirtoyhteyden aktivoimiseksi ja deaktivoimiseksi, 25. pakettivälitysohjaimen (SGSN) tiedonsiirron ohjaamiseksi langat toman viestimen (MS) ja pakettiverkon (PLMN1, PLMN2) välillä, ja - välineet (MEM, SGSN) yhteystilan asettamiseksi langattomassa Y: viestimessä (MS) ja pakettivälitysohjaimessa (SGSN) aktiivitilaan : Y: (303) pakettien siirtämiseksi aktivoidussa tiedonsiirtoyhteydessä, 30 valmiustilaan (302) odottamaan lähetettäviä ja vastaanotettavia tiedonsiirtoyhteyden paketteja, tai tyhjäkäyntitilaan (301) tiedonsiir-Ytoyhteyden ollessa deaktivoituna, tunnettu siitä, että langaton viestin (MS) käsittää lisäksi välineet (CONTROL, RDYJimer) langattoman viestimen (MS) yhteystilan aset-:’Y 35 tamiseksi laajennettuun aktiivitilaan (304), jossa langaton viestin (MS) ja pakettivälitysohjain (SGSN) on järjestetty odottamaan lähetettäviä ja » · '' ‘. vastaanotettavia tiedonsiirtoyhteyden paketteja. 24 108829