NO312929B1 - Optimized mobile-to-mobile call handling in satellite networks using GPRS / UMTS network architecture - Google Patents
Optimized mobile-to-mobile call handling in satellite networks using GPRS / UMTS network architecture Download PDFInfo
- Publication number
- NO312929B1 NO312929B1 NO20004647A NO20004647A NO312929B1 NO 312929 B1 NO312929 B1 NO 312929B1 NO 20004647 A NO20004647 A NO 20004647A NO 20004647 A NO20004647 A NO 20004647A NO 312929 B1 NO312929 B1 NO 312929B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- user terminal
- pdp
- call setup
- subscriber
- data path
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 108091006583 SLC14A2 Proteins 0.000 description 1
- 108091006585 UT-B Proteins 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
- H04B7/18558—Arrangements for managing communications, i.e. for setting up, maintaining or releasing a call between stations
- H04B7/1856—Arrangements for managing communications, i.e. for setting up, maintaining or releasing a call between stations for call routing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår satellittbaserte mobiltelefonsystemer og fremgangsmåter for håndtering av mobil-til-mobil anrop i satellittnett som anvender "General Packet Radio Service" / "Universal Mobile Telecommunication System" The present invention relates to satellite-based mobile phone systems and methods for handling mobile-to-mobile calls in satellite networks that use "General Packet Radio Service" / "Universal Mobile Telecommunication System"
(GPRS/UMTS) nettverksarkitektur. Særlig tillater fremgangsmåten etablering av en kort vei for mobil-til-mobil brukerdatatrafikk i slike systemer. (GPRS/UMTS) network architecture. In particular, the method allows the establishment of a short path for mobile-to-mobile user data traffic in such systems.
I en ny utvikling på dette området er det foreslått at GPRS/UMTS-nettverksarkitekturen bør danne jordsegment (GS)-delen av et bredbåndssatellittkommunikasjonssystem. In a new development in this area, it is proposed that the GPRS/UMTS network architecture should form the ground segment (GS) part of a broadband satellite communication system.
Et bredbåndssystem av det slag som er nevnt over kan være et punktstrålesystem med flere terminalstråler. I et slikt system vil satellitten ha om bord en svitsj som tilveiebringer svitsjing av dataenheter i enhver opplinkstråle til enhver nedlinkstråle på grunnlag av adresseinformasjon som rommes i dataenhetene. For dette formålet er det foreslåtte dataenhetsformatet en ATM-celle. Den ombordværende svitsjen vil derfor virke som en ATM-svitsj som tilveiebringer VC- og VP-svitsjing. En slikt kjent system er illustrert i den medfølgende figuren. A broadband system of the kind mentioned above can be a point beam system with several terminal beams. In such a system, the satellite will have on board a switch which provides for the switching of data units in any uplink beam to any downlink beam based on address information contained in the data units. For this purpose, the proposed data unit format is an ATM cell. The onboard switch will therefore act as an ATM switch providing VC and VP switching. Such a known system is illustrated in the accompanying figure.
I systemet som er beskrevet over, vil GPRS SGNS-noden: In the system described above, the GPRS SGNS node will:
• Tilveiebringe brukertilknytnings- /-autentiseringsfunksjoner, • Provide user association/authentication functions,
• PDP konteksthåndtering (brukersesjon)-funksjoner (sesjonsstyring - SM), og • PDP context management (user session) functions (session management - SM), and
• Styre satellittens svitsj. • Control the satellite's switch.
En vesentlig fordel ved bredbåndssatellittkommunikasjonssystemet ligger i dets egnethet for å danne bedriftsinterne nettverk. Slike systemer, sammen med terminaler for kommunikasjon ved høye datahastigheter ved hjelp av satellitt, muliggjør sammenkobling av bedriftens kontorer som er spredt over et stort område i et bedriftsinternt nettverk, hvor tjenester som blir tilbudt vil spenne fra tale til høyhastighetsdata. A significant advantage of the broadband satellite communication system lies in its suitability for forming intra-company networks. Such systems, together with terminals for communication at high data rates by means of satellite, enable the interconnection of company offices spread over a large area in an intra-company network, where services offered will range from voice to high-speed data.
I kjent GPRS/UMTS-nettverk, forsynes mobilbrukere med aksess til datanettene. Nettverksaksess kan foretas fra mobilsiden eller fastnettsiden hos GPRS/UMTS-nettverket. Når en mobilbruker setter opp en forbindelse mot en annen mobilbruker med erkjennelse av at de er i det samme nettet vil i kjente GPRS/UMTS-nett brukerdata bli rutet langs en vei som innbefatter alle essensielle elementer i de kjente nett. Situasjonen er vist i den vedfølgende figur 2, og illustrerer at det ikke eksisterer noe middel i det kjente GPRS/UMTS nettet som tillater en "direkte" mobil-til-mobil forbindelse. In known GPRS/UMTS networks, mobile users are provided with access to the data networks. Network access can be made from the mobile side or the landline side of the GPRS/UMTS network. When a mobile user sets up a connection to another mobile user with the recognition that they are in the same network, in known GPRS/UMTS networks user data will be routed along a path that includes all essential elements in the known networks. The situation is shown in the accompanying figure 2, and illustrates that there is no means in the known GPRS/UMTS network that allows a "direct" mobile-to-mobile connection.
I det følgende gjøres det henvisning til de vedfølgende figurene 2 og 4. Disse figurene illustrerer hvordan to brukerterminaler (eller mobilstasjoner) er i forbindelse med hverandre i GPRS-nettet ved bruk av mobiloriginert og nettverksoriginert "PDP Context Activation Procedure". (Prosedyrene som er illustrert ved hjelp av figurene 2 og 4 er svært forenklet etter som funksjoner som ikke er viktig for å demonstrere arbeidsprinsippene, slik som for eksempel sikkerhetsfunksjoner, er utelatt. En fullstendig beskrivelse av disse prosedyrene finnes i dokumentet GSM 03.60.) In the following, reference is made to the attached figures 2 and 4. These figures illustrate how two user terminals (or mobile stations) are connected to each other in the GPRS network using the mobile-originated and network-originated "PDP Context Activation Procedure". (The procedures illustrated using Figures 2 and 4 are greatly simplified as functions not important to demonstrate the working principles, such as safety functions, are omitted. A full description of these procedures can be found in document GSM 03.60.)
Prosedyretrinnene, illustrert ved hjelp av figurene 2 og 4, er som følger: The procedural steps, illustrated by means of Figures 2 and 4, are as follows:
1. Den iverksettende UT (A-part) sender en "Activate PDP Context Request (NSAPI, TI, PDP type, PDP Address, Access Point Name (APN), QoS Requested, PDP Configuration Options)" melding til SGSN. 2. SGSN validerer "Activate PDP Context Request ved bruk av PDP type (valgfri), PDP adresse (valgfri), og "Access Piont Name (valgfri) tilveiebrakt ved hjelp av UT og PDP-kontekst abonnementsposteringene. Hvis det kan utledes en GGSN-adresse, skaper SGSN en TID for den PDP-kontekst anmodningen gjelder ved å kombinere IMSFen som er lagret i MM-konteksten med den NSAPI som er mottatt fra UT'en. 3. SGSN'en sender en "Create PDP Context Request (PDP Type, PDP Address, Access Point Name, Qos Negotiated, TID, MSISDN, Selection Mode, PDP Configuration Options)" melding til den berørte GGSN'en. GGSN'en kan anvende "Access Piont Name" for å finne et eksternt nett. GGSN'en skaper en ny postering i sin PDP-konteksttabell og genererer en belastnings-Id. Den nye posteringen gjør det mulig for GGSN'en å rute PDP PDU'er mellom SGSN'en og det eksterne PDP-nettet, og å starte belastningen. 4. GGSN'en returnerer så en "Create PDP Context Response (TID, PDP Address, Recording Requiered, PDP Configuration Options, Qos Negotiated, Charging Id, Cause)" melding til SGSN'en. 5. SGSN'en innsetter NSAPFen sammen med GGSN-adressen i sin PDP-kontekst. SGSN'en returnerer en "Activate PDP Context Accept (PDP Type, PDP Address, TI, Qos Negotiated, Radio Priority, PDP Configuration Options)" melding til UT'en (eller MS). 6. SGSN'enernåistandtilårutePDPPDU'ermellomGGSN'enogUT'en, og å starte belastningen. 1. The executing UT (A-party) sends an "Activate PDP Context Request (NSAPI, TI, PDP type, PDP Address, Access Point Name (APN), QoS Requested, PDP Configuration Options)" message to the SGSN. 2. The SGSN validates the "Activate PDP Context Request using the PDP type (optional), PDP address (optional), and "Access Piont Name (optional) provided using the UT and PDP context subscription entries. If a GGSN address can be derived, the SGSN creates a TID for the PDP context the request applies to by combining the IMSF stored in the MM context with the NSAPI received from the UT. 3. The SGSN sends a "Create PDP Context Request (PDP Type, PDP Address, Access Point Name, Qos Negotiated, TID, MSISDN, Selection Mode, PDP Configuration Options)" message to the concerned GGSN. The GGSN can use the "Access Piont Name" to find an external network. The GGSN creates a new entry in its PDP context table and generates a load Id. The new posting enables the GGSN to route PDP PDUs between the SGSN and the external PDP network and to initiate the load. 4. The GGSN then returns a "Create PDP Context Response (TID, PDP Address, Recording Required, PDP Configuration Options, Qos Negotiated, Charging Id, Cause)" message to the SGSN. 5. The SGSN inserts the NSAPF together with the GGSN address into its PDP context. The SGSN returns an "Activate PDP Context Accept (PDP Type, PDP Address, TI, Qos Negotiated, Radio Priority, PDP Configuration Options)" message to the UT (or MS). 6. The SGSN waits to route PDPPDUs between the GGSN and the UT, and to start the load.
PDU'ene rutes fra UTen gjennom SGSN'en og GGSN'en og ut på Internett. Hvis målet for disse pakkene er en annen UT, erkjenner Internettruterne dette, og pakkene rutes tilbake til GGSN'en som vist i figur 2. GGSN'en fortsetter så som følger: 7. Når en PDP PDU mottas fastslår GGSN'en om PDP- kontekstaktiveringsprosedyren som er anmodet av nettverket må iverksettes. 8. GGSN'en sender en "PDU Notification Requst (IMSI, PDP Type, PDP Address)" melding til SGSN'en. SGSN'en returnerer en "PDU Notification Response (Cause) melding til GGSN'en for å bekrefte at det skal anmode UT'en om å aktivere PDP-konteksten som er angitt med PDP-adresse. 9. SGSN'en sender en "Request PDP Context Activation (TI, PDP Type, PDP Address)" ,melding for å anmode UT'en om å aktivere den indikerte PDP-konteksten. 10. For den anropte UT'en (B-part), aktiveres PDP-konteksten med PDP-kontekstaktiveringsprosedyren, som beskrevet i trinnene 1-5 over. The PDUs are routed from the UT through the SGSN and the GGSN and out onto the Internet. If the destination of these packets is another UT, the Internet routers recognize this and the packets are routed back to the GGSN as shown in Figure 2. The GGSN then proceeds as follows: 7. When a PDP PDU is received, the GGSN determines whether the PDP the context activation procedure requested by the network must be initiated. 8. The GGSN sends a "PDU Notification Request (IMSI, PDP Type, PDP Address)" message to the SGSN. The SGSN returns a "PDU Notification Response (Cause) message to the GGSN to confirm that it should request the UT to activate the PDP context indicated by PDP address. 9. The SGSN sends a "Request PDP Context Activation (TI, PDP Type, PDP Address)" message to request the UT to activate the indicated PDP context. 10. For the called UT (B-Party), the PDP context is activated with the PDP - the context activation procedure, as described in steps 1-5 above.
Trinnene til prosedyren som er beskrevet over styres i SGSN-noden av sesjonsstyreren The steps of the procedure described above are controlled in the SGSN node by the session manager
(SM). (SM).
I figur 3 illustreres et eksempel på et satellittkommunikasjonssystem med et bakkesegment som er dannet ved hjelp av GPRS/UMTS-nettverksarkitekturen, som viser hvordan GPRS/UMTS-noder kan utnyttes for å styre et nett med en satellitt i radiokommunikasj onsveien. Figure 3 illustrates an example of a satellite communication system with a ground segment formed using the GPRS/UMTS network architecture, which shows how GPRS/UMTS nodes can be utilized to control a network with a satellite in the radio communication path.
Den kjente prosedyren som angitt over er hovedsakelig definert og standardisert i den europeiske standard publikasjonen ETSI EN 301 344 V7.3.1 (2000-07) med tittelen "Digital Cellular Telecommunications System (Phase 2+); General Packet Radio Service ((GPRS); Service Description; Stage 2 (GSM 03.60 version 7.3.1 Release 1998)". The known procedure indicated above is mainly defined and standardized in the European standard publication ETSI EN 301 344 V7.3.1 (2000-07) entitled "Digital Cellular Telecommunications System (Phase 2+); General Packet Radio Service ((GPRS); Service Description; Stage 2 (GSM 03.60 version 7.3.1 Release 1998)".
Videre beskrives et kjent trådløst telefonsystem i US patent nr. 5594780. Det trådløse telefonsystemet, som er i stand til å betjene en ambulerende bruker av en trådløs telefon, innbefatter et satellittkommunikasjonssystem som består av minst en satellitt i bane; minst en bakkebasert gateway med tilgang til en database for brukere, bestemmelsesstedkoder (telefonnumre), minst en nettverkskoordinerende gateway i minst et område som betjenes av satellitten, et enkelt nettverksstyringssenter, og flere jordbundne kommunikasjonsforbindelser. Systemet arbeider ved å bevirke kommunikasjon mellom et jordbundet trådløst brukertelefonapparat og en jordbundet kommunikasjonsforbindelse via en enkelt reléforbindelse gjennom en enkelt satellitt eller en følge av enkelte Telesatellitter hvor reléstasjonen kan være i bevegelse i forhold til brukerens trådløse telefonapparat og den jordbundne kommunikasjonsforbindelsen. Furthermore, a known wireless telephone system is described in US Patent No. 5594780. The wireless telephone system, which is capable of serving an itinerant user of a wireless telephone, includes a satellite communication system consisting of at least one satellite in orbit; at least one ground-based gateway with access to a database of users, destination codes (telephone numbers), at least one network coordinating gateway in at least one area served by the satellite, a single network control center, and several terrestrial communication links. The system works by effecting communication between an earth-bound wireless user telephone device and an earth-bound communication connection via a single relay connection through a single satellite or a series of individual Telesatellites where the relay station can be in motion in relation to the user's wireless telephone device and the earth-bound communication connection.
Med en løsning som illustrert i figur 3, gjelder sekvensen som er beskrevet over for et landmobilnett med GPRS/UMTS-arkitektur. With a solution as illustrated in Figure 3, the sequence described above applies to a land mobile network with GPRS/UMTS architecture.
Et problem som påtreffes ved nyttiggjøring av den kjente GPRS-løsningen i et system som omfatter en satellitt, er tilleggsforsinkelsen som forårsakes av satellittspranget i signaleringsveien så vel som dataoverføringsveien. For å sende data fra en UT (eller MS) til den andre gjennom nettet, vil det være nødvendig med to satellittsprang. Antar man at satellittene er i geo-synkrone baner, introduseres omtrent 0,25 sekunder forsinkelse for hvert sprang. Denne forsinkelsen unngås, og kan forårsake problemer med noen datakommunikasjonsprotokoller, som for eksempel TCP. A problem encountered when utilizing the known GPRS solution in a system comprising a satellite is the additional delay caused by the satellite hop in the signaling path as well as the data transmission path. To send data from one UT (or MS) to the other through the network, two satellite hops will be required. Assuming the satellites are in geo-synchronous orbits, about 0.25 seconds of delay is introduced for each hop. This delay is avoided and can cause problems with some data communication protocols, such as TCP.
Et annet problem som påtreffes med en løsning som beskrevet over og illustrert ved hjelp av eksempelet i figur 3, er at alle brukerdata vil bli rutet gjennom SGSN- og GGSN-nodene inn på IP-nettet og tilbake som beskrevet tidligere. I et system basert på en kjent arkitektur, vil SGSN'en håndtere signaleringen og tildelingen av radioresurser basert på etterspørsel. I tillegg må SGSN'en og GGSN'en være utstyrt med store mengder prosesseringskraft og bufferkapasitet for å være i stand til å håndtere dataoverføringer for store terminalantall, sannsynligvis i størrelsesorden 100.000 - 1.000.000 som er estimert for et system. Another problem encountered with a solution as described above and illustrated using the example in Figure 3 is that all user data will be routed through the SGSN and GGSN nodes into the IP network and back as described earlier. In a system based on a known architecture, the SGSN will handle the signaling and allocation of radio resources based on demand. In addition, the SGSN and GGSN must be equipped with large amounts of processing power and buffer capacity to be able to handle data transfers for large terminal numbers, probably in the order of 100,000 - 1,000,000 estimated for a system.
Et tredje problem som påtreffes med et satellittbasert kommunikasjonssystem med kjent GPRS/UMTS-arkitektur er utnyttelsen av radioresurser. Radioresurser, som er begrenset, må tildeles for opp- og nedlinkkanalene for hver terminal som kommuniserer med satellitt og for kommunikasjon fra SGSN'en til satellitten for å transportere data-PDU'er (i tillegg til signalering). A third problem encountered with a satellite-based communication system with known GPRS/UMTS architecture is the utilization of radio resources. Radio resources, which are limited, must be allocated for the uplink and downlink channels for each terminal communicating with the satellite and for communication from the SGSN to the satellite to transport data PDUs (in addition to signaling).
Det er en hensikt med oppfinnelsen å lindre It is an object of the invention to relieve
satellittsprangoverføringsforsinkelsesproblemet som påtreffes når det kommuniseres mellom terminaler på bakken via satellitt. the satellite hop transmission delay problem encountered when communicating between terminals on the ground via satellite.
Det er en ytterligere hensikt ved oppfinnelsen å forbedre resursutnyttelsen i et satellittkommunikasjonssystem med en GPRS/UMTS-arkitektur. It is a further purpose of the invention to improve resource utilization in a satellite communication system with a GPRS/UMTS architecture.
Det er nok en ytterligere hensikt ved oppfinnelsen å spare radioresurser i et satellittbasert kommunikasjonssystem med GPRS/UMTS-arkitektur. Another purpose of the invention is to save radio resources in a satellite-based communication system with GPRS/UMTS architecture.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et telekommunikasjonssystem med GPRS-og/eller UMTS-arkitektur og som tilveiebringer datakommunikasjon mellom GPRS-og /eller UMTS-tilpassede brukerterminaler som er tilknyttet systemet kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 1, et telekommunikasjonssystem med GPRS- og/eller UMTS-arkitektur og som tilveiebringer datakommunikasjon mellom GPRS- og/eller UMTS-tilpassede brukerterminaler som er tilknyttet systemet kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 2, og en fremgangsmåte i et telekommunikasjonssystem med GPRS- og /eller UMTS-arkitektur for å etablere en "direkte" brukerterminal-til-brukerterminal brukerdatapakkevei mellom en anropende brukerterminal og en anropt brukerterminal via en enkelt sender-/mottakerstasjon kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 6. The present invention provides a telecommunications system with GPRS and/or UMTS architecture and which provides data communication between GPRS- and/or UMTS-adapted user terminals which are connected to the system characterized by the features that appear in the accompanying independent patent claim 1, a telecommunications system with GPRS- and/or UMTS architecture and which provides data communication between GPRS- and/or UMTS-adapted user terminals which are connected to the system characterized by the features that appear in the accompanying independent patent claim 2, and a method in a telecommunications system with GPRS and/or UMTS -architecture to establish a "direct" user terminal-to-user terminal user data packet path between a calling user terminal and a called user terminal via a single transmitter/receiver station characterized by the features that appear in the accompanying independent patent claim 6.
Ytterligere foredelaktige trekk ved telekommunikasjonssystemet fremgår av de vedfølgende uselvstendige patentkravene 3, 4 og 5. Further advantageous features of the telecommunications system appear from the accompanying non-independent patent claims 3, 4 and 5.
Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsens fremgangsmåte fremgår av de vedfølgende uselvstendige patentkravene 7, 8, 9 og 10. Further advantageous features of the invention's method appear from the accompanying non-independent patent claims 7, 8, 9 and 10.
Oppfinnelsen vil så bli forklart ved hjelp av de vedfølgende tegninger, hvor: The invention will then be explained with the help of the accompanying drawings, where:
Figur 1 illustrerer skjematisk den samlede arkitekturen hos et typisk bredbåndssatellittkornmunikasjonssystem som gjør nytte av et punktstrålesystem med flere terminalstråler og en ombordværende svitsj som virker som en ATM-svitsj som tilveiebringer VC- og VP-svitsjing. Figur 2 er en skjematisk tegning som illustrerer signaleringssekvens og brukerdatavei styrt av sesjonsstyreren (SM) i et kjent bakkebasert GPRS-nett for mobil-til-mobil pakkedomenetrafikk. Figur 3 er en skjematisk tegning som illustrerer signaleringssekvensen og brukerdatastrømveien styrt ved hjelp av sesjonsstyreren (SM) i et kjent satellittnett ved bruk av GPRS-nettverksløsningen for mobil-til-mobil pakkedomenetrafikk. Figur 4 er et sekvensdiagram som illustrerer de typiske GPRS PDP-kontekstaktiveringsprosedyrene, også illustrert ved hjelp av figurene 2 og 3. Figur 5 er et skjematisk diagram som illustrerer signaleringssekvensen og brukerdataveien styrt ved hjelp av sesjonsstyrer 2 (SM2) i henhold til oppfinnelsen i et satellittnett ved bruk av den modifiserte GPRS-nettverksløsningen for mobil-til-mobil pakkedomenetrafikk. Figur 6 er et sekvensdiagram som illustrerer anropsoppsett styrt ved hjelp av sesjonsstyrer 2 (SM2) i samsvar med oppfinnelsen i et satellittnett ved bruk av den modifiserte GPRS-nettverksløsningen for mobil-til-mobil pakkedomenetrafikk. Figure 1 schematically illustrates the overall architecture of a typical broadband satellite communications system utilizing a multi-terminal beam spot beam system and an on-board switch acting as an ATM switch providing VC and VP switching. Figure 2 is a schematic drawing illustrating the signaling sequence and user data path controlled by the session manager (SM) in a known ground-based GPRS network for mobile-to-mobile packet domain traffic. Figure 3 is a schematic drawing illustrating the signaling sequence and user data flow path controlled by the session manager (SM) in a known satellite network using the GPRS network solution for mobile-to-mobile packet domain traffic. Figure 4 is a sequence diagram illustrating the typical GPRS PDP context activation procedures, also illustrated by means of Figures 2 and 3. Figure 5 is a schematic diagram illustrating the signaling sequence and user data path controlled by session manager 2 (SM2) according to the invention in a satellite network using the modified GPRS network solution for mobile-to-mobile packet domain traffic. Figure 6 is a sequence diagram illustrating call setup controlled by session manager 2 (SM2) in accordance with the invention in a satellite network using the modified GPRS network solution for mobile-to-mobile packet domain traffic.
Oppfinnelsen håndterer og/eller styrer terminal-til-terminal-kommunikasjon i et satellittelekommunikasjonssystem som anvender GPRS/UMTS-nettverksløsning, som en "context", som tilveiebringer en "direkte" kommunikasjonsvei via satellitt mellom terminaler, som illustrert skjematisk i figur 5. Denne løsningen vil: 1) forbedre overføringsforsinkelsesproblemet etter som kun et "sprang" er nødvendig, 2) eliminere resursutnyttelsesproblem i SGSN- og GGSN-nodene som beskrevet over, og 3) redusere radioresursutnyttelsesproblemet (ingen radioresurser blir tildelt for SGSN for satellittlinker for data-PDU'er). The invention handles and/or controls terminal-to-terminal communication in a satellite telecommunications system using GPRS/UMTS network solution, as a "context", which provides a "direct" communication path via satellite between terminals, as illustrated schematically in Figure 5. This the solution will: 1) improve the transmission delay problem as only one "hop" is needed, 2) eliminate resource utilization problem in the SGSN and GGSN nodes as described above, and 3) reduce the radio resource utilization problem (no radio resources are allocated for SGSN for satellite links for data PDU 'is).
Generelt er løsningen i samsvar med foreliggende oppfinnelse som beskrevet i det følgende: 1) Den nye sesjonsstyrerfunksjonaliteten (SM2) legges til hos SGSN-noden, som håndterer og/eller styrer "direkte" terminal-til-terminal-sesjoner for terminalers kommunikasjon ved hjelp av den samme sender-/mottaker-stasjonen, slik som In general, the solution is in accordance with the present invention as described in the following: 1) The new session manager functionality (SM2) is added at the SGSN node, which handles and/or controls "direct" terminal-to-terminal sessions for terminals' communication using of the same transceiver station, such as
for eksempel en satellitt. for example a satellite.
2) Sesjonsoppsettet vil være en kombinasjon av standard (GPRS) mobiloriginert/nettverkoriginert sesjonsoppsett (se diagram - figur 5), i noe utstrekning som beskrevet tidligere (prosedyretrinnene 1-10 over), men sesjonsstyreren (SM2) i samsvar med oppfinnelsen vil anerkjenne oppsettet som 2) The session setup will be a combination of standard (GPRS) mobile-originated/network-originated session setup (see diagram - figure 5), to some extent as described previously (procedural steps 1-10 above), but the session manager (SM2) in accordance with the invention will recognize the setup as
et terminal-til-terminal-anrop og håndtere dette i samsvar deretter. a terminal-to-terminal call and handle it accordingly.
3) SM2 vil tilveiebringe et register som opprettholder en assosiasjon mellom de to oppsettene, og således identifiserer dem som en terminal-til-terminal-sesjon. 4) Etter å ha etablert forbindelsen mellom terminalene, er brukerdataoverføring via satellitt og "direkte" terminal-til-terminal (figur 5). 3) SM2 will provide a register that maintains an association between the two setups, thus identifying them as a terminal-to-terminal session. 4) After establishing the connection between the terminals, user data transfer is via satellite and "direct" terminal-to-terminal (Figure 5).
I den følgende del, og med henvisning til diagrammet som er vist i figur 6, vil oppfinnelsen bli beskrevet ved hjelp av et eksempel. I dette eksempelet ønsker mobilstasjon A å kommunisere med mobilstasjon B. Nettverket innbefatter en stasjon med en svitsj anordning, og valgfritt, en anordning for å omforme formater og /eller kode hos brukerdatasignaler fra en sendende UT til formater og/eller kode hos brukerdatasignaler som kan mottas hos en mottagende UT, og oppfinnelsens nye SM2, som styrer oppsettsprosedyren som følger: Innledningsvis, før handlinger foretas for å etablere kommunikasjon mellom UT A og UT B, antas det at begge brukerterminaler (eller mobilstasjoner, dvs. MS eller UT) er i en "standby" modus: 1. Den "anropende" UT (A-deltager) sender en "Activate PDP Context Request (NSAPI, TI, PDP Type, PDP Address, Access Point Name (APN), QoS Requested, PDP Configuration Options)" melding til SGSN'en. 2. SGSN'en validerer "Activate PDP Context Request", APN (R) eller APN (S)) identifiserer det "anropte" nettet og fastslår at dette er innenfor det samme nettverksdomene og en "Request PDP Context Activation" melding sendes til den "anropte" UT (B-deltager) for å aktivere den angitte B-deltagerens PDP kontekst. 3. B-deltagerens PDP kontekst aktiveres med PDP-kontekstaktiveringsprosedyren (for eksempel sender B-deltagerens UT en "Activate PDP Context Request" melding til SGSN'en). 4. SGSN'en sender en konfigureringsmelding til satellittsvitsjen, som muliggjør ruting av PDU'er på en opplinkstråle fra en UT til en nedlinkstråle til en annen UT, og, når nødvendig, muliggjør tilpasning og/eller omforming av formater og/eller kode hos brukerdatasignaler fra en sendende UT til formater og/eller kode hos brukerdatasignaler som kan mottas hos en mottagende UT. 5. SGSN' en fullfører PDP-kontekstaktiveringsprosedyren ved å sende "Activate PDP Context Access" meldingen til A-deltagerens og B-deltagerens brukerterminaler (eller mobilstasjoner) (eller brukerterminaler). In the following part, and with reference to the diagram shown in figure 6, the invention will be described by means of an example. In this example, mobile station A wishes to communicate with mobile station B. The network includes a station with a switching device, and optionally, a device for converting formats and/or codes of user data signals from a transmitting UT into formats and/or codes of user data signals that can is received at a receiving UT, and the new SM2 of the invention, which controls the setup procedure as follows: Initially, before actions are taken to establish communication between UT A and UT B, it is assumed that both user terminals (or mobile stations, i.e. MS or UT) are in a "standby" mode: 1. The "calling" UT (A participant) sends an "Activate PDP Context Request (NSAPI, TI, PDP Type, PDP Address, Access Point Name (APN), QoS Requested, PDP Configuration Options) " message to the SGSN. 2. The SGSN validates the "Activate PDP Context Request", APN (R) or APN (S)) identifies the "called" network and determines that this is within the same network domain and a "Request PDP Context Activation" message is sent to it "called" UT (B participant) to activate the specified B participant's PDP context. 3. The B participant's PDP context is activated with the PDP context activation procedure (for example, the B participant's UT sends an "Activate PDP Context Request" message to the SGSN). 4. The SGSN sends a configuration message to the satellite switch, which enables routing of PDUs on an uplink beam from one UT to a downlink beam of another UT, and, when necessary, enables adaptation and/or reshaping of formats and/or code at user data signals from a transmitting UT into formats and/or code of user data signals that can be received at a receiving UT. 5. The SGSN completes the PDP context activation procedure by sending the "Activate PDP Context Access" message to the A participant's and B participant's user terminals (or mobile stations) (or user terminals).
I det følgende angis noen fordeler ved oppfinnelsen: In the following, some advantages of the invention are indicated:
1) Oppfinnelsen muliggj ør reduksj on av forsinkelser på transmisj onsveier for mobil - mobil kommunikasjon. 2) Oppfinnelsen muliggjør forenkling av SGSN for "direkte" mobil-til-mobil kommunikasjon via satellitt, ettersom den kun må være utstyrt for å håndtere signaleringen. 1) The invention enables the reduction of delays on transmission paths for mobile - mobile communication. 2) The invention enables simplification of the SGSN for "direct" mobile-to-mobile communication via satellite, as it only needs to be equipped to handle the signaling.
Eksempelet som er anvendt for å beskrive oppfinnelsen er "direkte" mobil-til-mobil kommunikasjon via satellitt for en bedre illustrasjon av noen av fordelene, men fordelene vil også være tydelige i nettverk hvor satellitten erstattes med en annen node med tilsvarende muligheter, slik som en for formålet egnet utstyrt base-sender/mottakerstasjon på bakken. Følgelig kan oppfinnelsen utnyttes generelt for å håndtere mobil-til-mobil anrop i GPRS/UMTS-nett, og anvendelsen av UMTS-signalering for bredbåndskommunikasjon bør ikke være begrenset til UMTS-kanaler. The example used to describe the invention is "direct" mobile-to-mobile communication via satellite for a better illustration of some of the advantages, but the advantages will also be evident in networks where the satellite is replaced by another node with similar capabilities, such as a suitably equipped base transmitter/receiver station on the ground. Accordingly, the invention can be utilized in general to handle mobile-to-mobile calls in GPRS/UMTS networks, and the application of UMTS signaling for broadband communication should not be limited to UMTS channels.
FORKORTELSER OG TEKNISKE UTTRYKK ABBREVIATIONS AND TECHNICAL TERMS
AccessPointName The APN i anmodningen fra MS (UT) AccessPointName The APN in the request from the MS (UT)
APN Access Point Name APN Access Point Name
GPRS General Packet Radio Service GPRS General Packet Radio Service
HLR Home Location Register CPR Home Location Register
IMSI International Mobile Subscriber Identity (allocated for each IMSI International Mobile Subscriber Identity (allocated for each
mobile subscriber<1>) mobile subscriber<1>)
MS<2> Mobile Station MS<2> Mobile Station
NCC Network Control Centre - nettverksstyringssenter NCC Network Control Center - network control center
NSAPI Network layer Service Access Point Identifier. NSAPI NSAPI Network layer Service Access Point Identifier. NSAPI
identifiserer PDP-konteksten som er assosiert med en PDP identifies the PDP context associated with a PDP
adresse. address.
PDP Packet Data Protocol PDP Packet Data Protocol
PDP Address PDP-adresse, for eksempel en X, 121 eller en IP adresse. En MS PDP Address PDP address, for example an X, 121 or an IP address. A MS
abonnent som er identifisert ved hjelp av en IMSI skal ha en eller flere nettverkslagsadresser assosiert som er i overensstemmelse med standard adresseringsplanen hos det anvendte respektive tjenestelaget, som for eksempel IP. subscriber identified by means of an IMSI must have one or more network layer addresses associated with them that conform to the standard addressing scheme of the respective service layer used, such as IP.
PDPType PDP type, for eksempel X,25 eller IP. PDPType PDP type, for example X.25 or IP.
QoSNegotiated Forhandlet tjenestekvalitetsprofil QoSNegotiated Negotiated quality of service profile
QoSRequested Anmodet tjenestekvalitetsprofil QoSRequested Requested quality of service profile
RAB Radio Access Bearer - radioaksessbærer RAB Radio Access Bearer - radio access bearer
RNC Radio Network Controller - radionettverksstyrer RNC Radio Network Controller - radio network controller
RR Radio Resources - radioresurser RR Radio Resources - radio resources
Satellite-PL Satellittnyttelast Satellite-PL Satellite payload
SGSN Serving GPRS Support Node SGSN Serving GPRS Support Node
SM Session Manager - sesjonsstyrer SM Session Manager - session manager
TI Transaction Identifier - transaksjonsidentifikator TI Transaction Identifier - transaction identifier
UMTS Universal Mobile Telecommunication System UMTS Universal Mobile Telecommunication System
UT Brukerterminal (mobilstasjon) UT User terminal (mobile station)
VC Virtuell forbindelse VC Virtual connection
VPI/VCI Virtuell vei/virtuell forbindelsesidentifikator VPI/VCI Virtual Path/Virtual Connection Identifier
Uttrykket "mobilabonnent" angir i denne sammenheng en "satellittnettabonnent". <2>Uttrykkene UT og MS angir den samme enhet. The term "mobile subscriber" in this context indicates a "satellite network subscriber". <2>The expressions UT and MS indicate the same unit.
TERMINOLOGI TERMINOLOGY
ITU-H.323 En familie med ASN. 1 -kodede protokoller som definerer meldingsformater, kodingsstandarder og anropstilstandssekvenser ITU-H.323 A family of ASN. 1 -encoded protocols that define message formats, encoding standards, and call state sequences
for multimediakonferanser på en Internettprotokollinfrastruktur. ITU-H.225.0 En delmengde av H.323-standardsamlingen som er basert på for multimedia conferencing on an Internet Protocol infrastructure. ITU-H.225.0 A subset of the H.323 standards collection that is based on
Q.931 og som definerer anropssstyringsmeldinger, Q.931 and defining call control messages,
kodestandarder og anropstilstandssekvenser. coding standards and call state sequences.
ITU-H.450 En samling ASN. 1 -standarder som definerer tjenestestyringsprotokoller som skal anvendes for tjenestestyring i et H.323-nett. H.450 meldingene blir båret innenfor H.225.0 ITU-H.450 A collection of ASN. 1 standards that define service management protocols to be used for service management in an H.323 network. The H.450 messages are carried within H.225.0
meldinger. messages.
ITU-Q.931 Telefonistandard for anropsstyring som definerer anropsstyrings-meldinger, kodestandarder og anropstilstandssekvenser. ITU-Q.931 Telephony standard for call management that defines call management messages, coding standards and call state sequences.
ASN. 1 Abstract Syntac Notation Number 1. ET formelt ASN. 1 Abstract Syntac Notation Number 1. ET formally
datastrukturdefmisj onsspråk. data structure definition language.
HTTP En MIME (ASCII)-kodet protokoll for transport av "World-wide-web"-data. Protokollen er åpen for tunnelering av HTTP A MIME (ASCII) encoded protocol for transporting "World-wide-web" data. The protocol is open for tunneling of
andre protokoller. other protocols.
CGI Common Gateway Interface. Et skriptspråk som blir anvendt for CGI Common Gateway Interface. A scripting language used for
kundetilpassing av websideinnhold. customer adaptation of website content.
API Application Programming Interface API Application Programming Interface
DTMF Dual Tone Multiple Frequency DTMF Dual Tone Multiple Frequency
QSIG En tjenestestyirngsprotokoll anvendt av PBX (hussentral) PBX Private Branch Exchange - hussentral QSIG A service management protocol used by PBX (PBX) PBX Private Branch Exchange - PBX
GSM Global System for Mobile Communication. GSM Global System for Mobile Communication.
En vidt anvendt standard for mobilkommunikasjon A widely used standard for mobile communication
SMS Short Message Service SMS Short Message Service
Meldingstjenesteprotokoll som benyttes i GSM "Secure Socket Layer Security"-protokollen som benyttes for Messaging service protocol used in GSM "Secure Socket Layer Security" protocol used for
transportlagssikkerhet (Transport Layer Security). transport layer security (Transport Layer Security).
MIME Multipart Information Message Entity Protocol. Et kodings-format basert på ASCII-karakterer. MIME Multipart Information Message Entity Protocol. An encoding format based on ASCII characters.
SIP Session Intitiation Protocol. SIP Session Initiation Protocol.
En IP-telefoniprotokoll basert på HTTP. An IP telephony protocol based on HTTP.
SMTP Simple Mail Transfer Protocol. SMTP Simple Mail Transfer Protocol.
En protokoll for transport/utveksling av e-post meldinger. NTTP Network News Transfer Protocol. A protocol for the transport/exchange of e-mail messages. NTTP Network News Transfer Protocol.
En protokoll for transport/utveksling av nyhetsmeldinger. A protocol for the transport/exchange of news messages.
S/MIME Sikker MIME S/MIME Secure MIME
WAP Wireless Access Protokoll. WAP Wireless Access Protocol.
En web-protokoll for mobilinnretninger (dvs. "en slags" HTTP for mobiltelefonapparater). A web protocol for mobile devices (ie "sort of" HTTP for mobile devices).
Claims (10)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20004647A NO312929B1 (en) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Optimized mobile-to-mobile call handling in satellite networks using GPRS / UMTS network architecture |
PCT/NO2001/000379 WO2002023768A1 (en) | 2000-09-18 | 2001-09-17 | Optimised mobile-to-mobile call handling in satellite networks using gprs/umts network architecture |
AU2001290365A AU2001290365A1 (en) | 2000-09-18 | 2001-09-17 | Optimised mobile-to-mobile call handling in satellite networks using gprs/umts network architecture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20004647A NO312929B1 (en) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Optimized mobile-to-mobile call handling in satellite networks using GPRS / UMTS network architecture |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20004647D0 NO20004647D0 (en) | 2000-09-18 |
NO20004647L NO20004647L (en) | 2002-03-19 |
NO312929B1 true NO312929B1 (en) | 2002-07-15 |
Family
ID=19911591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20004647A NO312929B1 (en) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Optimized mobile-to-mobile call handling in satellite networks using GPRS / UMTS network architecture |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2001290365A1 (en) |
NO (1) | NO312929B1 (en) |
WO (1) | WO2002023768A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2843666B1 (en) * | 2002-08-14 | 2005-03-18 | Cit Alcatel | METHOD FOR OPTIMIZING ESTABLISHED COMMUNICATIONS IN A PRIVATE TELECOMMUNICATION NETWORK COMPRISING TWO SUB-NETWORKS USING RESPECTIVELY THE QSIG AND SIP PROTOCOLS |
US7203490B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-04-10 | Atc Technologies, Llc | Satellite assisted push-to-send radioterminal systems and methods |
US8655398B2 (en) | 2004-03-08 | 2014-02-18 | Atc Technologies, Llc | Communications systems and methods including emission detection |
US11729588B1 (en) | 2021-09-30 | 2023-08-15 | T-Mobile Usa, Inc. | Stateless charging and message handling |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5825889A (en) * | 1996-10-15 | 1998-10-20 | Ericsson Inc. | Use of duplex cipher algorithms for satellite channels with delay |
FR2763769B1 (en) * | 1997-05-21 | 1999-07-23 | Alsthom Cge Alcatel | METHOD FOR ALLOWING DIRECT ENCRYPTED COMMUNICATION BETWEEN TWO RADIO NETWORK TERMINALS AND CORRESPONDING STATION AND TERMINAL ARRANGEMENTS |
US6353738B1 (en) * | 1998-11-30 | 2002-03-05 | Hughes Electronics Corporation | Method for implementing a terminal-to-terminal call with an optimal use of radio resources in a mobile satellite system |
US6516065B1 (en) * | 1998-11-30 | 2003-02-04 | Hughes Electronics Corporation | Method for implementing ciphered communication for single-hop terminal-to-terminal calls in a mobile satellite system |
US6219557B1 (en) * | 1998-12-11 | 2001-04-17 | Ericsson Inc. | System and method for providing location services in parallel to existing services in general packet radio services architecture |
EP1243088B1 (en) * | 1999-12-29 | 2006-05-17 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Method, apparatus and system for providing encryption keys in a satellite communications network |
-
2000
- 2000-09-18 NO NO20004647A patent/NO312929B1/en unknown
-
2001
- 2001-09-17 WO PCT/NO2001/000379 patent/WO2002023768A1/en active Application Filing
- 2001-09-17 AU AU2001290365A patent/AU2001290365A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002023768A1 (en) | 2002-03-21 |
NO20004647D0 (en) | 2000-09-18 |
AU2001290365A1 (en) | 2002-03-26 |
NO20004647L (en) | 2002-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6775534B2 (en) | Telecommunications system | |
EP1042902B1 (en) | Internet protocol telephony for a mobile station on a packet data channel | |
US6353607B1 (en) | IP base GSM inter-MSC handover | |
US6993359B1 (en) | Method and apparatus for inter-cell handover in wireless networks using multiple protocols | |
US6606310B1 (en) | Mobility and call control in an ATM environment | |
US6961328B2 (en) | Method and system enabling communications between a switched telephone network and a wireless network | |
US6832088B1 (en) | Implementation of basic call setup transporting layer address and logical point in backward direction in cellular networks with separation of call control and bearer control | |
US20040029615A1 (en) | Transmission of voice over packet-switched systems | |
US6714777B1 (en) | System and method of managing supplementary features in the presence of a proxy switch in a mobile communications network | |
JP4418136B2 (en) | Communications system | |
US6208633B1 (en) | System and method for mobile data services | |
CN113852408A (en) | Low-orbit satellite mobile communication system for realizing TtT communication mode and realization method | |
US8265696B1 (en) | Digital telecommunication system | |
CA2283757C (en) | Mobile networks using atm switching | |
KR20030070896A (en) | System and method of servicing mobile communications with a proxy switch | |
NO325539B1 (en) | Method of a telecommunication system | |
NO312929B1 (en) | Optimized mobile-to-mobile call handling in satellite networks using GPRS / UMTS network architecture | |
EP1312229B1 (en) | System for media gateway to media gateway address information exchange | |
US7047013B1 (en) | Method and radio communications system for controlling connections for calls to and by radio subscribers | |
US6731629B1 (en) | System and method for switching media packets for packet-based communication in a mobile communications network | |
EP1065900B1 (en) | Telecommunication system | |
EP1219121B1 (en) | System and method of interworking a cellular telecommunications network with a packet data network | |
US7158507B1 (en) | Call setup method |