NO313729B1

NO313729B1 - Procedure for nodes that support different number of contexts in a communication network

Info

Publication number: NO313729B1
Application number: NO20010970A
Authority: NO
Inventors: Ezzat Kaafarani; Thommy Evensen; Jan Frode Neverdal
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-11-18
Also published as: NO20010970L; NO20010970D0

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Den foreliggende oppfinnelse vedrører håndtering av noder som støtter forskjellige antall kontekster i et kommunika-sjonsnett, spesielt håndtering av SGSN-noder som støtter forskjellige antall PDP-kontekster i et GPRS- eller et UMTS-nett. The present invention relates to the handling of nodes that support different numbers of contexts in a communication network, in particular the handling of SGSN nodes that support different numbers of PDP contexts in a GPRS or a UMTS network.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

I pakkesvitsjede telekommunikasjonsnett, slik som GPRS og UMTS, tilveiebringes applikasjoner (wap/internet browsing, e-mail, LAN access etc.) til brukernes terminaler ved hjelp av såkalte sesjoner. I GPRS- og UMTS-terminologien, kalles disse sesjonene PDP-kontekster. Disse PDP-kontekstene akti-veres/deaktiveres og håndteres av den SGSNen som for tiden server brukerens MS. In packet-switched telecommunications networks, such as GPRS and UMTS, applications (wap/internet browsing, e-mail, LAN access etc.) are provided to the users' terminals using so-called sessions. In GPRS and UMTS terminology, these sessions are called PDP contexts. These PDP contexts are activated/deactivated and handled by the SGSN currently serving the user's MS.

Mobilstasjoner (MS) som har aktive PDP-kontekster i GPRS er i stand til å sende og motta pakkedata til/fra et eksternt pakkedatanett, for eksempel et LAN gjennom en virtuell da-talink via en SGSN og en GGSN. Mobile stations (MS) having active PDP contexts in GPRS are able to send and receive packet data to/from an external packet data network, for example a LAN through a virtual data link via an SGSN and a GGSN.

GPRS-standarden som angir interaksjonene i et GPRS-nett er definert av ETSI-organisasjonen i standardene 03.60 og 09.60. The GPRS standard that specifies the interactions in a GPRS network is defined by the ETSI organization in standards 03.60 and 09.60.

Standarden gjør det mulig for en MS å ha flere samtidige aktiverte sesjoner (PDP-kontekster). En SGSN er imidlertid bare i stand til å håndtere et begrenset antall sesjoner per MS, og dette antall kan variere fra produsent til produsent. Et problem oppstår da når en MS med N aktive PDP-kontekster forflytter seg til en ny SGSN som bare støtter M PDP-kontekster hvor N>M. I dette tilfellet er den nye SGSNen ikke i stand til å håndtere alle de mottatte PDP-kontekster. The standard enables an MS to have multiple concurrently activated sessions (PDP contexts). However, an SGSN is only able to handle a limited number of sessions per MS, and this number may vary from manufacturer to manufacturer. A problem then arises when an MS with N active PDP contexts moves to a new SGSN that only supports M PDP contexts where N>M. In this case, the new SGSN is not able to handle all the received PDP contexts.

Å løse det ovenfor nevnte problem kan være svært viktig da MS-er kan forflytte seg i GPRS-nett eller mellom GPRS-nett som inneholder SGSN-er fra forskjellige produsenter, mens antall samtidige sesjoner per bruker forventes å øke når GPRS-tjenestene er tilgjengelige. Solving the above mentioned problem can be very important as MSs can move in GPRS networks or between GPRS networks containing SGSNs from different manufacturers, while the number of simultaneous sessions per user is expected to increase when the GPRS services are available .

"Inter SGSN Routing Area Update" i den ovenfor nevnte stan-dard beskriver en prosedyre for å gjennomføre nødvendig oppdatering av nodene som er involvert når en MS forflytter seg fra et rutingområde til et annet. Denne prosedyren for-venter imidlertid at alle SGSN-nodene er i stand til å håndtere det samme maksimale antall aktive PDP-kontekster per MS. Som antydet ovenfor, vil dette ikke være tilfellet. "Inter SGSN Routing Area Update" in the above-mentioned standard describes a procedure for carrying out the necessary update of the nodes involved when an MS moves from one routing area to another. However, this procedure assumes that all SGSN nodes are able to handle the same maximum number of active PDP contexts per MS. As indicated above, this will not be the case.

Følgelig, i henhold til standarden, når en MS entrer en ny SGSN som ikke: er i stand til å håndtere alle PDP-kontekster som er aktive: samtidig i MS-en, foreligger det ingen løs-ning for å velge kontekstene som må slettes. Tilfeldige kontekster vil dermed forsvinne uten noen form for varsling i forkant. Consequently, according to the standard, when an MS enters a new SGSN that is not: able to handle all PDP contexts that are active: simultaneously in the MS, there is no solution to select the contexts that need to be deleted . Random contexts will thus disappear without any prior warning.

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe ec arrangement som løser problemet beskrevet ovenfor. Trekkene som er definert i de vedlagte krav karak-teriserer denne fremgangsmåten. It is an object of the present invention to provide an arrangement which solves the problem described above. The features defined in the attached claims characterize this method.

Nærmere bestemt angir den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å sette opp en liste som gir prioritet til for eksempel kontekstene som for tiden er aktive i for eksempel en MS fra hvilken en ny SGSN blir forespurt. I tilfellet med GPRS, overføres listen fra den gamle SGSN til den nye SGSN i SGSN Context Response-meldingen. Prioriteten kan være basert på de sist registrerte aktiviteter til de aktive PDP-kontekster, den benyttede QoS (Quality of Service) , og/eller de aktive PDP-konteksters TI (Transaction Identifier). More specifically, the present invention specifies a method for setting up a list which gives priority to, for example, the contexts that are currently active in, for example, an MS from which a new SGSN is requested. In the case of GPRS, the list is transferred from the old SGSN to the new SGSN in the SGSN Context Response message. The priority can be based on the most recently registered activities of the active PDP contexts, the used QoS (Quality of Service), and/or the active PDP contexts' TI (Transaction Identifier).

Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings

For å gjøre oppfinnelsen lettere å forstå, vil diskusjonen som følger henvise til de vedlagte tegninger. Figur 1 illustrerer en "Inter SGSN Routing Area Update"-prosedyre i et GPRS-nett når PDP-kontekster er aktive. Figur 2 illustrerer en "SGSN Context Response Information Element" som inkluderer et PDP-kontekstfelt i henhold til den foreliggende oppfinnelse. To make the invention easier to understand, the discussion that follows will refer to the attached drawings. Figure 1 illustrates an "Inter SGSN Routing Area Update" procedure in a GPRS network when PDP contexts are active. Figure 2 illustrates an "SGSN Context Response Information Element" which includes a PDP context field according to the present invention.

Beskrivelse av en eksempelutførelse av den foreliggende oppfinnelse Description of an exemplary embodiment of the present invention

Prosedyren for å oppdatere partene som er involvert når en MS med PDP-kontekster aktivert forflytter seg fra et RA til et annet i et GPRS-nett vil nå bli beskrevet med henvisning til figur 1. The procedure for updating the parties involved when an MS with PDP contexts enabled moves from one RA to another in a GPRS network will now be described with reference to Figure 1.

I henhold til ETSI-standarden, når en MS forflytter seg til et nytt Routing Area (RA) som dekkes av en annen SGSN, starter MS "Routing Area Update"-prosedyren ved å sende en "Routing Area Update Request"-melding til den nye SGSN. According to the ETSI standard, when an MS moves to a new Routing Area (RA) covered by another SGSN, the MS initiates the "Routing Area Update" procedure by sending a "Routing Area Update Request" message to the new SGSN.

Den nye SGSN sender en "SGSN Context Request"-melding (2a) for å få tak i blant annet mobilitetsadministrasjonskon-teksten og de aktive PDP-kontekster fra den gamle SGSN. Mo-bilitetsadministrasjonskonteksten er abonnentsavhengig og definerer blant annet abonnentens rettigheter når abonne-mentet ble inngått. I henhold til standarden, responderer den gamle SGSNen med en "SGSN Context Response"-melding (2b). Denne melding inneholder blant annet mobilitetsadmi-nistras jonskonteksten og de aktive PDP-kontekster i tilfeldig rekkefølge. Den nye SGSN svarer med en "SGSN Context Acknowledge"-melding (2c) til den gamle SGSNen. Den gamle SGSN er nå i stand til å videresende nyttelastpakker, dvs. dataflyt til den nye SGSN. Legg merke til at den gamle SGSNen ikke er klar over at den nye SGSN håndterer færre simultane aktive PDP-kontekster. Grunnen til at de aktive PDP-kontekster oppstår i en tilfeldig rekkefølge er at ETSI-standarden ganske enkelt ikke angir noen spesifikasjon for hvordan de aktive PDP-kontekstene skal ordnes i PDP-kontekstfeltet. Derfor er dette opp til produsentene. The new SGSN sends an "SGSN Context Request" message (2a) to obtain, among other things, the mobility management context and the active PDP contexts from the old SGSN. The mobility administration context is subscriber-dependent and defines, among other things, the subscriber's rights when the subscription was entered into. According to the standard, the legacy SGSN responds with an "SGSN Context Response" message (2b). This message contains, among other things, the mobility administrator's ion context and the active PDP contexts in random order. The new SGSN responds with an "SGSN Context Acknowledge" message (2c) to the old SGSN. The old SGSN is now able to forward payload packets, i.e. data flow to the new SGSN. Note that the old SGSN is not aware that the new SGSN handles fewer simultaneous active PDP contexts. The reason why the active PDP contexts occur in a random order is that the ETSI standard simply does not specify how the active PDP contexts should be arranged in the PDP context field. Therefore, this is up to the manufacturers.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse vil den gamle SGSN ordne den aktive PDP-konteksten til MS-en i bevegelse i en prioritetsrekkefølge før den inkluderes i PDP-kontekstfeltet (figur 2). Dette kan gjennomføres ved hjelp av en prioritetsalgoritme i prosessoren til den gamle SGSNen. Prioritetsrekkefølgen til de aktive PDP-kontekster er basert på deres sist registrerte aktiviteter. For eksempel, i løpet av en forhåndsdefinert tidsperiode tilbake i tid, er en PDP-kontekst A, for eksempel en wap-browser se-sjon, registrert med en høyere aktivitet enn en PDP-kontekst B,. for eksempel et e-mail leseprogram. PDP-konteksten A vil da bli plassert høyere opp i PDP-kontekstlisten i PDP-kontekstfeltet i "SGSN Context Response"-meldingen enn PDP-kontekst B. Prioriteten kan også være basert på den QoS som er definert for en bestemt PDP-kontekst, NSAPI-parameteren (TI-parameteren i UMTS), eller alternativt en kombinasjon av alle disse. For eksempel, når den registrerte aktivitet for PDP-kontekstene A og B er li-ke, kan prioritetsalgoritmen sammenligne den angitte QoS for å bestemme prioriteten dem i mellom, og hvis QoS også er lik, kan en sammenligning mellom NSAPI-parameteren utfø-res . According to the present invention, the legacy SGSN will arrange the active PDP context of the moving MS in a priority order before including it in the PDP context field (Figure 2). This can be done using a priority algorithm in the processor of the old SGSN. The priority order of the active PDP contexts is based on their last recorded activities. For example, during a predefined time period back in time, a PDP context A, for example a wap-browser session, is registered with a higher activity than a PDP context B. for example an e-mail reading program. PDP context A will then be placed higher in the PDP context list in the PDP context field of the "SGSN Context Response" message than PDP context B. The priority may also be based on the QoS defined for a particular PDP context, The NSAPI parameter (the TI parameter in UMTS), or alternatively a combination of all of these. For example, when the registered activity for PDP contexts A and B are similar, the priority algorithm can compare the specified QoS to determine the priority between them, and if the QoS is also similar, a comparison between the NSAPI parameter can be performed .

Hvis den nye SGSN ikke er i stand til å håndtere alle de aktive PDP-kontekster som den gamle SGSN har overlatt, må noen av dem slettes. Dette betyr at hvis antall samtidige PDP-kontekster til MS-en i bevegelse i den gamle SGSNen er N, og den nye SGSN ikke er i stand til å håndtere mer enn M samtidige aktive PDP-kontekster per MS, hvor N>M, må N-M PDP-kontekster slettes. If the new SGSN is unable to handle all the active PDP contexts handed over by the old SGSN, some of them must be deleted. This means that if the number of concurrent PDP contexts of the mobile MS in the old SGSN is N, and the new SGSN is not able to handle more than M concurrent active PDP contexts per MS, where N>M, must N-M PDP contexts are deleted.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse vil disse N-M PDP-kontekster være de siste N-M PDP-kontekster i PDP-kontekstlisten i "SGSN Context Response" transmittert fra den gamle til den nye SGSN (2b) i løpet av "RA-update"-prosedyren. Som beskrevet ovenfor vil denne PDP-kontekst-listen nå bli ordnet i prioritert rekkefølge, og da de siste i denne listen fjernes, vil den foreliggende oppfinnelse opprettholde de mest foretrukne PDP-kontekster, mens de minst foretrukne, for eksempel de minst aktive sesjoner i løpet av siste forhåndsdefinerte tidsperiode, blir slettet. På denne måte oppnås en minimalisering av brukerens tap. According to the present invention, these N-M PDP contexts will be the last N-M PDP contexts in the PDP context list in the "SGSN Context Response" transmitted from the old to the new SGSN (2b) during the "RA update" procedure . As described above, this PDP context list will now be arranged in priority order, and when the last ones in this list are removed, the present invention will maintain the most preferred PDP contexts, while the least preferred, for example the least active sessions in during the last predefined time period, will be deleted. In this way, a minimization of the user's loss is achieved.

Det er mange fordeler ved å introdusere den foreliggende oppfinnelsen og noen av disse er listet opp nedenfor: SGSNer fra forskjellige produsenter kan samhandle. Dermed øker påliteligheten til GPRS-nettet. There are many advantages of introducing the present invention and some of these are listed below: SGSNs from different manufacturers can interoperate. This increases the reliability of the GPRS network.

Ingen ytterligere signalering mellom noder er nødvendig for å bestemme hvilke PDP-kontekster som skal forbli aktive, i det bare allerede eksisterende meldinger, vil bli benyttet. No further signaling between nodes is required to determine which PDP contexts should remain active, as only pre-existing messages will be used.

Sluttbrukeren vil bli minimalt påvirket fordi for eksempel den mest aktive PDP-konteksten.som er i bruk vil forbli ak-tiv etter forflytningen til ny SGSN, og nyttelastpakker, dvs. dataflyten, vil bli videresendt til MS-en. The end user will be minimally affected because, for example, the most active PDP context in use will remain active after the move to the new SGSN, and payload packets, i.e. the data flow, will be forwarded to the MS.

Operatørens økonomiske fordeler øker ved å tildele nett-verksressurser til de mest foretrukne aktive PDP-kontekster . The operator's financial benefits are increased by allocating network resources to the most preferred active PDP contexts.

Man må legge merke til at eksemplet som er beskrevet ovenfor i henhold til den foreliggende oppfinnelse kun er av illustrative hensikter. Andre implementasjoner og variasjo-ner kan benyttes uten at man fjerner seg fra oppfinnelsens område slik det er definert i de påfølgende krav. It must be noted that the example described above according to the present invention is for illustrative purposes only. Other implementations and variations can be used without departing from the scope of the invention as defined in the following claims.

Forkortelser Abbreviations

UMTS Universal Mobile Telecommunication System GPRS General Packet Radio Service UMTS Universal Mobile Telecommunication System GPRS General Packet Radio Service

LAN Local Area Network LAN Local Area Network

SGSN Serving GPRS Support Node SGSN Serving GPRS Support Node

GGSN Gateway GPRS Support Node GGSN Gateway GPRS Support Node

MS Mobile Station MS Mobile Station

PDP Packet Data Protocol PDP Packet Data Protocol

QoS Quality of Service QoS Quality of Service

NSAPI Network layer Service Access Point Identifier TI Transaction Identifier NSAPI Network layer Service Access Point Identifier TI Transaction Identifier

Referanser References

ETSI: GSM 03.60 "Service description" ETSI: GSM 03.60 "Service description"

ETSI: ETSI EN 301 347 "GPRS Tunneling Protocol (GTP) ETSI: ETSI EN 301 347 "GPRS Tunneling Protocol (GTP)

across the Gn and Gp Interface" across the Gn and Gp Interface"

3GPP: 3G TS 23.060 "Service description" 3GPP: 3G TS 23.060 "Service description"

Claims

1. Method in a UMTS or GPRS network, said network provides application sessions, hereinafter called contexts, to an MS, said MS moves (roaming) from a first SGSN to a second SGSN within said network, said MS has a number N active contexts when served by said first SGSN, said second SGSN is only capable of handling a number of M simultaneous active contexts per MS, where M<N, said first SGSN transfers all necessary information regarding said N contexts to said second SGSN in a message including a list consisting of said N contexts during said transfer, the other SGSN removes N-M of said N contexts, characterized by arranging said N number of contexts in said list in a prioritized order based on certain predefined priority rules and that said N-M deleted contexts are the last N-M contexts in this list.

2. Method according to claim 1, characterized by registering the activities of each of said active contexts and storing said activities for a predefined time period after said activities have taken place.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said predefined priority rules state that a first context which has stored a higher activity than a second context will be placed above the second context in said list.

4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said contexts relate to applications whose sources are located in one or more external networks.

5. Method according to claim 4, characterized in that said one or more external: networks are (an) IP network, (an) X.25 network and/or (a) LAN connected to said GPRS or UMTS network through one or more GGSNs.

6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said contexts are PDP contexts and said message is an "SGSN Context Response" message.

7. Method according to claim 6, characterized in that said list is PDP context fields in said "SGSN Context Response" message.

8. Method according to claim 6 or 7, characterized in that said predefined priority rules alternatively state that said order of priority must be arranged according to a fixed QoS and/or an NSAPI parameter defined in the GPRS standard.

9. Method according to claim 8, characterized in that said predefined priority rules are arranged in said order of priority between a first and a second context according to said determined QoS for each of the two contexts if said stored activities of the two contexts are equal , and according to said NSAPI parameter if said determined QoS to each of the two contexts is also equal.

10. Method according to one of claims 1-7, characterized in that said predefined priority rules alternatively determine that said priority order must be arranged according to a fixed QoS and/or a TI parameter defined in the UMTS standard.

11. Method according to claim 10, characterized in that said predefined priority rules arrange said order of priority between a first and a second context according to said determined QoS to each of the two contexts if said stored activity to the two contexts is the same, and according to said TI parameter if said determined QoS to each of the two contexts is also equal.