SE516122C2 - Anordning och förfarande relaterande till paketdatakommunikation och ett paketdatakommunikationssystem - Google Patents

Description

20 25 30 516 122 Access) ram delas av de användare som är aktiva och upplänken och nedlänken allokeras separat. I GPRS såväl som i andra paketdata- kommunikationsstödjande system är noder införda för hantering av paketdatakommunikation och i. föreliggande ansökan kallas sådana noder paketdatanoder. I GPRS kallas paketdatanoden serving GPRS support node (SGSN) och den befinner sig på samma hierarkiska nivå som en vanlig MSC (Mobile Switching Center) och den håller reda på befintligheten för individuella mobila abonnentstationer, utför säkerhetsfunktioner och accesskontroll. SGSN är ansluten till basstationssystemet (BSS) med "frame relay". En annan nod tillhandahålles också i GPRS, den så kallade gateway GSN (GGSN) som tillhandahåller för samordning med externa paketkopplade nät och den är förbunden med SGSN via ett IP-baserat GPRS backbone nät ("stamnät").

För att koppla ihop ett paketdata-kommunikationsnät och exempelvis ett lokalt nät för en slutanvändare behövs dyra och komplicerade lösningar. Speciellt behövs specifik routing utrustning som har LAN med ett En sådan router måste antingen som enda uppgift att förbinda en slutanvändares paketdatastödjande nät såsom GPRS. tillhandahållas av slutanvändaren själv eller, fallet, och dessutom möjliggör den inte någon effektiv skalbarhet. vilket oftast är av GPRS operatören. Detta är en dyr lösning för operatören Enligt den kända exempelvis av lösningen tillhandahålles en router operatören och det måste finnas en länk till användaren från GPRS- systemet på vilken ett tunnelprotokoll måste köras för att möjliggöra användning av privat slutanvändar IP-adressering mot en mobil station. Om Internetaccess önskas, måste det finnas en länk från GPRS till en Internet tjänsteleverantör (Internet Service Provider) och en annan router från Internet mot slutanvändaren som kommunicerar med en ytterligare router såsom hänvisats till ovan som 'tillhandahåller en länk till Internet från slutanvändaren.

Från SGSN och till GGSN, såsonl definierats ovan, finns det en 10 15 20 25 30 516 122 fi; fysisk länk via GPRS backbone och en GTP-länk (GPRS tunnel protokoll som exempelvis beskrives i GSM 09.60 Vers. 5.0.0, Draft TS 100, 960 5.0.0 (1998-Ol) av ETSI Telecommunications Standard Institute)) används från SGSN till GGSN.

Vers. (European Lösningen är centraliserad och den kräver extra tunnling till slutanvändarnas LAN, således löper en tunnel från en GGSN till en tunnelanordning, vars tunneländpunkt måste vara nâbar genom användning av publik IP adressering eller med användning av GPRS operatörstillhandahållen adressering. Detta är ett krav eftersom annars kan inte tunneländpunkten nås från GGSN. Om routing tillhandahålles genom Internet, kan krypteringskrav åläggas. Tunneln slutar med en tunneländpunktsanordning som kan tillhandahållas av slutanvändaren eller av operatören och den kör ett ospecificerat tunnelprotokoll som kan inkludera kryptering.

Detta hanteras av slutanvändaren som i sin tur kommunicerar med slutanvändarutrustningen som i sin tur kommunicerar med den mobila stationen.

Den kända centraliserade lösningen är behäftad med ännu flera nackdelar om slutanvändarna använder privata IP adresserings- scheman. Utöver de höga utrustningskostnaderna för operatören, krävs en massa fysiskt utrymme vilket i sin tur också är dyrt och opraktiskt för Eftersom operatören. dessutom är utrustningen centraliserad, kommer påverkan att bli mycket stor i fall av funktionella störningar. Det är också en nackdel att operatören är beroende av dyrbar routing-utrustning.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Vad som behövs är därför en anordning för att koppla samman ett lokalt underlättar tillhandahållandet av sammankoppling för operatören slutanvändarnät och ett paketdatakommunikationsnät som och genom vilken en enkel och billig lösning kan tillhandahållas för operatören. Dessutom behövs en anordning som möjliggör en hög 10 15 20 25 30 516 122 *i u u n n u u» grad av skalbarhet för systemet. Dessutom behövs en anordning som inte kräver att operatören skall köpa och betala för dyrbar och utrymmeskrävande utrustning som ofta bara kan användas för de speciellt avsedda ändamålen. Dessutom behövs en anordning som undanröjer nackdelarna med hitintills kända vilket leder till funktionella störningar osv. Speciellt behövs en anordning genom lösningar som är centraliserade allvarlig påverkan vid vilket köpandet av specialutrustning kan undvikas i hög grad för operatören. En anordning behövs också genom vilken strukturen förenklas också när slutanvändarna använder privata IP- adresseringsscheman.

Speciellt behövs en anordning genom vilken kostnaderna för helhetssystemet kan reduceras och vilken möjliggör en enkel lösning som löser slutanvändar-IP-adresseringsöverlappning ifall IP adresseringsscheman används. Speciellt behövs en anordning genom vilken kostnaderna för operatören kan reduceras och i princip också för kunderna eftersom de kommer att betala för vad de faktiskt använder.

Ett cellulärt kommunikationssystem som stödjer paketdata- kommunikation med en nätstruktur som medger ihopkoppling av paketdatanätet och slutanvändarnät som uppfyller målen som diskuterats ovan behövs också. x Dessutom behövs ett förfarande för att koppla. samman ett paketdata-kommunikationsnät och ett lokalt slutanvändarnät som uppfyller ovan diskuterade mål.

Därför tillhandahàlles en anordning för sammankoppling av ett lokalt innefattande ett paketdatanäts backbone, som innefattar åtminstone slutanvändarnät och ett paketdata-kommunikationsnät en paketdatanod med en nätcentralsfunktionalitet för att hantera 10 15 20 25 30 516 122 0-apan n 0 u vovven inkluderar en tillhandahålla åtminstone en tillhandahåller Den virtuella distribuerade noden innefattar en paketdata-kommunikation, där anordningen vidare nätports- (gateway) funktionalitet för att kommunikation med externa nät. Den innefattar virtuell distribuerad nod som nätports- funktionaliteten. samarbetnings- (interworking) nodanordning som inkluderar konverteringsmedel för konvertering mellan 'ett kommunikations- protokoll för lokalnäts-slutanvändarkommunikation som använder ett användarnivå-datapaketformat åoch ett ett internt paketdataprotokoll som använder internt paketdataformat. Den virtuella distribuerade noden inkluderar en hanterings- (management) funktionalitet för att hantera samarbetnings-nodanordningen. Denna hanteringsfunktionalitet exekveras i, eller är lokaliserad till, en paketdatanod med en nätcentrals- (serving) funktionalitet och flyttas samarbetnings-nodanordningen används för kommunikation. Således till av användaren och hanteringen därav paketdatanätet nätports-funktionaliteten generellt tillhandahålles tillhandahålles av SOITI nätcentrals- (serving) paketdatanoden.

Hanteringsfunktionaliteten innefattar speciellt ett hanteringssystem som exekverar i en nätcentrals-paketdatanod.

Hanteringsfunktionaliteten kan tillhandahållas och exekveras i ett antal nätcentrals-paketdatanoder och ett flertal nätcentrals- paketdatanoder kan också ha förmåga att hantera ett flertal samarbetnings-nodanordningar av redundansskäl. I en speciellt fördelaktig utföringsform hanteras den eller' de virtuella distribuerade noden/noderna av paketdata-kommunikatíonssystemets operatör. Hanteringen (management) kan givetvis också skötas på andra sätt, men operatörshantering anger en speciellt fördelaktig implementering. att pubiikt exempelvis eller ett tredjeparts-datakommunikationsnät såsom Internet kan också integreras med paketdata- 10 15 20 25 30 516 122 kommunikationssystemets backbone-nät som en "interconnect" eller som ett sammankopplingsdatanät.

Enligt olika utföringsexempel kan de interna paketdataramarna vara, eller underligga krav på att vara, krypterade. I det fallet måste samarbetnings-nodanordningen till/från således också hantera krypteringen. Kryptering behövs speciellt om ett publikt datakommunikationsnät såsom Internet. konvertera de interna paketdataramarna användarnivå-paketdataramar, och en part av nätet är eller tredjeparts- De krypterade ramarna kan vara så kallade IP-sec-ramar. Detta är speciellt fallet när en slutanvändare använder ett privat IP-adresseringsschema, och det externa nätet är Internet. Detsamma är givetvis tillämpligt om det publika eller tredjeparts-datakommunikationsnätet är något annat nät än Internet eller ett intranät.

Det uppfinningsmässiga konceptet kan implementeras för olika cellulära kommunikationssystem som inkluderar en paketdata- kommunkationsstödjande funktionalitet såsom exempelvis GPRS. I detta fall är paketdatanoden med en "serving" funktionalitet den s.k. serving GPRS support node SGSN. Denna nod är ansluten till ett basstationsubsystem BSS och det interna paketdata- kommunikationsprotokollet som används är GTP-protokollet. Den virtuella distribuerade noden som tillhandahåller nätports- funktionaliteten kan således sägas ersätta nätets nätportsnod GSN, också kallad GGSN. Enligt föreliggande uppfinning ersätter således den virtuella distribuerade noden som inkluderar samarbetnings- nodanordningen, som hanteras fràn en SGSN, den konventionella GGSN, där hanteringen av systemet som helhet fortfarande, enligt en fördelaktig implementering, sköts av operatören, där samarbetnings-nodanordningen, emellertid, fysiskt och finansiellt har tagits över av slutanvändaren. 10 15 20 25 30 516 122 I ett alternativt utföringsexempel är paketdata-kommunikations- systemet paket-PDC, PPDC, i vilket fall nätcentrals-paketdatanoden P-MSC. systemet CDPD är en "paket-mobile switching center", I återigen en annan implementering är det berörda såsom. diskuterats ovan. Givetvis är uppfinningen tillämplig också på andra paketdatasystenx soni använder en. nätstruktur som liknar den som beskrivits ovan, och inkluderar noder av typen "serving" och "gateway", såsom exempelvis GPRS strukturen.

Det uppfinningsmässiga konceptet kan exempelvis också implementeras i. UMTS (Universal Mobile Telephone System). I en alternativ implementering hanteras den eller de virtuella distribuerade noden/noderna av slutanvändaren.

Därför tillhandahålles också ett cellulärt kommunikationssystem som stödjer paketdatakommunikation och som innefattar ett antal paketdatanoder med en nätcentrals-funktionalitet för att hantera kommunicerar med basstations- paketdatakommunikation, som subsystemet, och som inkluderar en nätports-funktionalitet för att tillhandahålla kommunikation med externa datanät. Systemet tillhandahåller också för kommunikation med lokala slutanvändarnät. Kommunikationssystemet innefattar ett antal virtuella distribuerade noder som tillhandahåller en gateway- funktionalitet och innefattar en samarbetnings-nodsanordning som inkluderar konverteringsmedel för att konvertera mellan ett kommunikatidns-protokoll för ett lokalt näts slutanvändartrafik, vilket protokoll använder ett användarnivà-datapaketformat, och ett internt paketdata-protokoll som använder ett internt paketformat. Varje virtuell, distribuerad nod är också försedd med en hanteringsfunktionalitet för att hantera den samarbetande nodanordningen. Sagda hanterings-funktionalitet för ett antal samarbetnings-nodanordningar, dvs. en eller flera, exekveras i ett som innefattar en nätcentrals- antal paketdatanoder (serving) 10 15 20 25 30 516 122 8 funktionalitet. Paketdatanätets backbone används för kommunikation. Enligt olika utföranden tillhandahålles hanteringsfunktionaliteten i ett flertal nätcentrals-paket- datanoder för att hantera åtminstone en samarbetnings- nodanordning, dvs. ett flertal nätcentrals-paketdatanoder kan alla ha förmåga att hantera en samarbetnings-nodanordning av redundansskäl eller också kan en nätcentrals-paketdatanod vara kapabel att hantera en eller flera samarbetnings-nodanordningar eller ett flertal samarbetnings-nodanordningar såväl som en samarbetnings-nodanordning antingen kan hanteras från en paketnod flertal Lösningen kan med en nätcentrals-funktionalitet eller av ett paketdatanoder med en nätcentrals-funktionalitet. vara likvärdig utöver systemet eller också kan olika lösningar implementeras i olika delar av systemet, exempelvis beaktande den redundans som krävs på det aktuella stället.

Fördelaktigt hanteras de virtuella distribuerade noderna av operatören för det cellulära kommunikationssystemet som stödjer paketdata-kommunikation. I ett speciell implementering är ett publikt eller tredjeparts-datakommunikationsnät integrerat med det cellulära kommunikationssystemet som stödjer paketdata- kommunikation där backbone-nätet agerar som ett sammankopplande datanät. Det publika eller tredjeparts-datakommunikationsnätet kan exempelvis vara Internet. Intranät kan också integreras pà ett liknande sätt. x I en speciell implementering är ett antal interna paketdataramar som tillhandahålles till ett antal samarbetnings-nodanordningar för konvertering, krypterade, exempelvis beroende på att ett externt datakommunikationsnät är anslutet. Den samarbetande nodanordningen konverterar då sagda interna paketdataramar till (och från) användarnivå-paketdataramar för slutanvändar- kommunikation. System som implementerar det uppfinningsmässiga 10 15 20 25 30 516 122 konceptet kan exempelvis vara GPRS, PPDC, CDPD, UMTS osv., där det väsentliga är att strukturen är sådan att det behövs noder med en nätcentrals-funktionalitet och en nätports-funktionalitet.

Ett förfarande för att koppla samman ett lokalt slutanvändarnät och ett paketdata-kommunikationsnät som innefattar ett paketdatanät-backbone tillhandahàlles därför också. Paketdata- kommunikationsnätet innefattar ett antal paketdatanoder som inkluderar en nätcentrals-funktionalitet och det inkluderar också en nätports-funktionalitet för extern kommunikation. Förfarandet inkluderar stegen att; introducera en samarbetnings-nodanordning för att tillhandahålla en hanteringen av nätports-funktionalitet; exekvera sagda samarbetnings-nodanordning i ett antal paketdatanoder som har en nätcentrals-funktionalitet; använda ett internt datakommunikationsprotokoll för kommunikation mellan en paketdatanod med en nätcentrals-funktionalitet och en samarbetnings-nodanordning; använda ett kommunikationsprotokoll för kommunikation mellan samarbetnings-nodanordningen och slutanvändaren i ett lokalt nät, exempelvis ett Local Area Network (LAN), i sagda samarbetnings-nodanordning konvertera mellan slutanvändar-kommunikationsprotokollet och det interna datakommunikationsprotokollet så att kommunikation mellan en paketdatanod med nätcentrals-funktionalitet och ett lokalt slutanvändarnät kan äga rum utan användning av speciella tunnlingsprotokoll och mellanliggande, centraliserade, routingmedel. A ' Speciellt inkluderar förfarandet steget att hantera en samarbetnings-nodanordning från ett flertal paketdatanoder av redundansskäl. Ännu mera speciellt inkluderar förfarandet steget att hantera ett flertal samarbetnings-nodanordningar från en och samma paketdatanod med nätcentrals-funktionalitet. Ännu mera speciellt inkluderar förfarandet steget att tillhandahålla för 10 15 20 25 30 516 122 fr: 10 hantering av de samarbetnings-nodanordningarna, eller de virtuella nätportsnoderna, av paketdata-kommunikationssystemets operatör. I en fördelaktig implementering inkluderar förfarandet stegen att ett publikt integrera eller tredjeparts-datakommunikationsnät, såsom exempelvis Internet, eller intranät, som anslutande externa nät. Förfarandet kan implementeras i olika paketdata- kommunikationssystem såsom exempelvis GPRS, PPDC eller CDPD osv., såsom hänvisats till ovan.

Det är en fördel med uppfinningen att en decentraliserad lösning används, vilket således reducerar konsekvenserna då fel uppstår OSV.

Det är också en fördel med uppfinningen att utrustningen kan kundanpassas och tillhandahållas av kunden, på kundens villkor och också vara fysiskt belägen. enligt slutanvändarens önskemål och ändå kan den speciellt hanteras eller styras av paketdatasystemets operatör. Också ett antal andra fördelar tillhandahålles för av vilka ett flertal beskrivits tidigare i ansökan.

KORTFATTAD FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer i det följande att ytterligare beskrivas på ett icke begränsande sätt, och under hänvisning till bifogade figurer, i vilka: x visar en känd nätstruktur som illustreras av förklarande skäl, Fig. 1 Fig. 2 visar ett exempel på en implementering av föreliggande uppfinning på ett paketdatasystem, Fig. 3 är en figur som liknar figur 2 och som schematiskt illustrerar en implementering på GPRS, och 10 15 20 25 30 516 122 'i =-ï' ' ll Fig. 4 visar ett speciellt utförande av en implementering av uppfinningen på GPRS, DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Av förklarande skäl och för att förklara fungerandet och fördelarna med den uppfinningsmässiga anordningen, illustreras en känd nätstruktur som relaterar till GPRS i figur l. Två SGSNer 10 är anslutna till basstationssubsystem, BSS. också en kombinerad SGSN/GGSN, dvs.

SGSNs funktionalitet och en GGSNs leo funktionalitet.

I figuren illustreras en nod som inkluderar både en SGSNerna 10 kommunicerar med GGSNerna 20, via GPRS backbone. Det finns också en fysisk länk 120 kombinerade SGSN/GGSN via GPRS backbone.

SGSN/GGSN~noden 20 via fysiska länkar 120 som löper till den GGSN noderna 20, 20 och den kombinerade inkluderar management- För att tillhandahålla för kommunikation eller för sammankoppling med ett slutanvändar LAN funktionaliteten MA för nyttotrafiken. eller en trafikändpunkt, som. är den slutanvändarutrustning som tillhandahålles routinganordningar RO 30 antingen av slutanvändaren eller av GPRS kommunicerar med den mobila stationen, (ej visat), operatören, vilket i allmänhet är fallet. Det finns en länk 140 På denna länk måste ett att till slutanvändaren från GPRS systemet. tunnelprotokoll användas för att det skall vara möjligt använda privat slutanvändar-IP-adressering mot den mobila stationen (ej visad).

GGSN 20 Tunneln eller tunnelprotokollet 150 till en löper från en tunnelanordning eller till en tunnelslutpunkt TE 40 som måste kunna nås genom användning publik GPRS inte nås IP-adressering eller med användning av operatörstillhandahållen adressering. Annars kan TE 40 från GGSN 20. Den kan routas genom Internet. Då kan det emellertid krävas att kryptering utföres. Tunneländpunkten TE 40 är, såsom hänvisats till ovan, och det är en (eller GPRS som använder ett ospecificerat tunnelprotokoll 160 slutpunkten på tunneln 150 anordning som tillhandahålles av slutanvändaren operatören) 10 15 20 25 30 ¶Trafikändpunkten o o ooo o o oo oo oo oo o oooo o o o o o o o o o o o o o o oo o o o o I o o o o o o o o o o voo o no o o ooo ooo oo o oo ooo oo oo o o o o o o oo o oo o o o o o o o o o o o o oo oo oo o- ooo no 12 (möjligtvis med kryptering), som hanteras av TRE 70 är slutanvändaren. till slutanvändarutrustning som kommunicerar med den mobila stationen. 141 tillhandahålles GGSN 20 SGSN/GGSN ICO från GPRS till en Internet Service Provider ISP 51 tillhandahålles 161 över en såsom hänvisats ovan, den Länkar från och den kombinerade för Internet access. En routinganordning ROX 61 och den används från Internet mot slutanvändaren. till indikerar länken ifrån slutanvändaren Internet routing anordning 30'. till GGSN. 130 illustrerar GTP länken som används ifrån SGSN För den kända lösningen krävs således routinganordningar vilket betyder att operatören måste tillhandahålla en GGSN och en router och den förutsätter också att det finns en tunnel ändpunkt.

Fig. 2 visar också implementeringen av det uppfinningsmässiga konceptet på ett paketdatasystem PDS i allmänhet, under förutsättning att det inkluderar ett nätcentrals- (serving) och nätports- (gateway) nodfunktionalitet.

Det uppfinningsmässiga konceptet består i allmänna termer av införandet av en virtuell gateway paketdatanod som är byggd pà ett distribuerat sätt och som innefattar en DGN (en samarbetnings- nodanordning) 2A och ett hanteringssystem MA som exekverar i en paketdatanod 1A, lB. Fig. 2 visar två paketdatanoder PDN 1A, IB BS med ett Eftersom kommunikationssystemet i med basstationer 11A. detta fall också stödjer kommunikation av' tal och kretskopplad data, det ett MSC på Enligt olika utföringsexempel kommer nyttotrafik och hanteringstrafik som kommunicerar användning av kommunikationsprotokoll innefattar antal mobilkopplingspunkter konventionellt sätt och av vilka endast en illustreras. eller också ett (management) ifrån olika noder, där att ifrån samma, hanteringen kan implementeras i antal noder för 10 15 20 25 30 516 122 13 tillhandahålla för redundans, där olika alternativ' är möjliga.

DGN:en kan också vara förbunden med nätet.

I Fig. 2 illustreras en mobilstation MS som är ansluten till en digital terminalutrustning DET. MS kommunicerar via radiolänk med en BS.

Ett kommunikationsprotokoll llA1 illustrerar också för kommunikation mellan PDN 1A, IB respektive en MS. Information om mobila abonnentstationer hålles i respektive PDN 1A; lB som också tillhandahåller för lnultiplexering, komprimering, accesskontroll osv. och kommunikationsprotokollet 1lA1 är virtuellt och "håller ihop" paketen som sändes till/från samma destination.

Samarbetnings-nodanordningen DGN 2A klarar av att ta emot ett (ICP) konverteringsmedel for konvertera sagda ICP ramar som sändes över ICP länken 13A. Det finns också fysiska länkar 12A från PDN 1A, lB internt kommunikationsprotokolls ramar och det inkluderar via PDS backbone till DGN 2A. Hanteringssystemet MA som exekverar i PDN 1A, lB hanterar DGN 2A via 18 och som kan ses, kan enligt detta utföringsexempel en och samma DGN 2A hanteras både av PDN 1A och PDN IB av redundansskäl. I DGN 2A konverteras ICP ramarna till ULC som 7A. Således utförs i. konverteringsmedlen i. DGN 2A konvertering nællan ICP- användarnivåramar för ett användarnivåprotokoll kommunicerar över länk 16A med trafikändpunkten (TRE) ramar och ULC-ramar och ULC-ramarna skickas fram och tillbaka mellan användar LAN:en och trafikändpunkten TRE 7A.

Fördelaktigt hanteras DGN 2A av paketdata-kommunikations- operatören. Således kan, såsom. kan ses i figuren, det interna kommunikationsprotokollet ICP användas på vägen till DGN 2A, tillhandahålles vilket gör att det inte krävs någon routing anordning vilken fördelaktigt, av, och är belägen hos, kunden, eller extra tunnling. Om ICP ramarna är krypterade, exempelvis så~ kallade IP-sec ramar, kan DGN också hantera dem. Kryptering är 10 15 20 25 30 516 122 14 emellertid valfritt och beror på den speciell implementeringen, på om det finns Internet anslutning eller ej osv.

Fig. 3 visar ett utförande av uppfinningen såsom implementerad på GPRS. En paketdatanod innefattar här en serving GPRS support nod SGSN som kommunicerar med basstations-controller BSC som i sin tur SGSN lC kommunicerar med BSC via ett kommunikationsprotokoll llB som här exempelvis är BSS GPRS protokollet BSSGP. kommunicerar med ett antal bassändtagarstationer BTS.

SGSN befinner sig på samma hierarkiska nivå som en MSC håller (ingen MSC är illustrerad i denna figur) och den reda på befintligheterna för individuella MSer, utför säkerhetsfunktioner och accesskontroll.

SGSN 1C är ansluten till BSS med frame relay. SGSN lC är ansluten till DGN 2B via GPRS backbone nät och ett internt kommunikations- protokoll l3B; l3C används för kommunikation mellan SGSN lC och DGN 2B, 2C. Det GTP-protokollet. interna kommunikationsprotokollet är här GSM av ETSI, företrädesvis 09.60, (European GTP-protokollet beskrivs i draft TS l00,l60 V 5.0.0 (1998-01) Standards Institute) version 5.0.0, Telecommunication härmed som inkorporeras här igenonx med hänvisning därtill.

Radio Service GPRS beskrivs vidare i GSM 03.60, General Packet version 5.2.0 (1997-12), av ETSI, som också inkorporeras häri genom hänvisning därtill. DGN:er 2B; 2C hanteras av hanteringsfunktionaliteten som exekverar i SGSN lC via kommunikationslänkar 18. Det behöver inte finnas separata fysiska länkar för hanteringstrafiken och nyttotrafiken som illustrerat i figuren (jämför exempelvis l3C och 18) utan ett och samma fysiska gränssnitt kan användas. 2 och 4. illustreras på ett förenklat sätt att två DGN:er Detta är också tillämpbart för Fig. I detta utföringsexempel (eller fler givetvis) hanteras av en och samma SGSN. Detta behöver emellertid inte vara fallet, utan detta visar en fördelaktig implementering.

Också fler än två DGN:er kan hanteras av en och samma SGSN osv. likväl som en eller flera DGN:er kan hanteras från två eller flera 10 15 20 25 30 516 122 15 SGSN:er av redundansskäl. I DGN 2B; 2C utförs en konvertering mellan GTP-ramar och användarnivå-ramar i användarnivà- kommunikationsprotokollet ULC l6B till trafikändpunkterna TRE 7B; 7C i slutanvändarnas LAN.

DGN 2B; 2C ha Således kan i ett speciellt utförande förmåga att ta emot GTP-ramar, som kan vara krypterade eller ej, och om de är krypterade sannolikt så kallade IP-sec ramar, och att konvertera GTP-ramar till exempelvis IP- ramar och skicka IP-ramarna fram och tillbaka på slutanvändarnas LAN. Fördelaktigt hanteras GDN 2B; 2C av GPRS operatören.

Fig. 4 visar återigen en GPRS implementering. SGSN:er 1D, 1E, IF SGSN 1D, lE, 1F exekvering av en hanteringsfunktionalitet är anslutna till BSS på konventionellt sätt. inkluderar alla som bildar en del av en virtuell GGSN som också innefattar DGN:er 2D, 2E respektive 2F. Hanteringen av DGN:er 2D, 2E respektive 2F sköts via länkar 18 såsom utförligare beskrivits under hänvisning till Fig. 3. Återigen används GTP protokollet l3C, 13D, 13E nyttotrafiken. Såsom beskrivits ovan, görs i DGN 2D respektive 2E som ett internt kommunikationsprotokoll som används för en konvertering till/från användarnivà-kommunikationsprotokollet ULC 16D, l6E till trafikändpunkterna TRE i slutanvändarnas LAN.

Emellertid finns i detta fall en router som kan tillhandahållas GPRS- operatören och som är den router som används till Internet Service ROX 61, antingen av slutanvändaren eller av Provider ISP 51 som kommunicerar med en router ROX1 §2 sun är en router som används från Internet mot slutanvändaren, som tillhandahåller för konvertering mellan det interna kommunikationsprotokollet GTP 13E kommunicerar med DGN 2F, som i sin tur och användarnivå-kommunikationsprotokollet l6F från IHJ ZF till trafikändpunkten TRE 7E. Som kan ses går ändpunkten för GTP- tunneln hela vägen till DGN 2D, 2E respektive 2F i varje fall där konverteringen äger rum och som kan ses krävs ingen GGSN likväl 10 516 122 16 konverteringen äger rum och som kan ses krävs ingen GGSN likväl som inga routinganordningar behöver tillhandahållas av operatören och dessutom behövs ingen extra tunnling till slutanvändar-LANet. tillhandahàlles av till de Detta bidrar också till att göra lösningen Eftersom. DGN:erna slutanvändaren är de speciellt anpassade speciella behov och de krav som slutanvändaren har. decentraliserad och, i jämförelse med hittills kända strukturer, okänslig för fel genom att konsekvenserna av dylika kommer att bli mycket mindre allvarliga.

Claims (27)

10 15 20 25 30 516 122 n no n n o o n en n o o | n u no 17 PATENTKRAV

1. En anordning för att koppla samman ett lokalt slutanvändarnät och ett paketdata-kommunikationsnät som innefattar ett paketdata- nät backbone, åtminstone en paketdatanod (lA,lB;1C;1D,lE,1F) med en nätcentrals-funktionalitet för att hantera paketdata- kommunikation, och dessutom innefattande en nätports- funktionalitet för att tillhandahålla kommunikation Ined externa nät, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den innefattar åtminstone en virtuell distribuerad nod som tillhandahåller en nätports-funktionalitet och innefattar en samarbetnings-nodanordning (2A;2B,2C;2D,2E,2F) som innefattar konverteringsmedel för att konvertera mellan ett lokal näts- slutanvändarkommunikationsprotokoll med ett användarnivå- datapaketformat och ett internt paketdata-kommunikationsprotokoll som använder ett internt paketdataformat och att sagda virtuella distribuerade nod inkluderar en hanteringsfuntionalitet för att (2A;2B,2C;2D,2E,2F), där hantera samarbetnings-nodanordningen sagda exekveras i en (1A,lB;1C;1D,1E,lF), hanteringsfunktionalitet paketdatanod och där paketdatanätets backbone används för hanteringskommunikation.

2. En anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att hanteringsfunktionaliteten (MA) innefattar ett hanteringssystem som exekverar i en (1A,1B;1C;1D,1E,1F). nätcentrals-paketdatanod

3. En anordning enligt patentkrav 2, d ä r a v (MA) k ä n n e t e c k n a d tillhandahålles och exekveras (1A,lB;lC;1D,lE,lF). att hanteringsfunktionaliteten i ett antal nätcenträls-paketdatanoder lO 15 20 25 30 ~ n n n en v 516 122 ~Éï?fif{¥ï¿ïä_ffl°}É 18

4. En anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att ett antal nätcentrals-paketdatanoder (lA,lB;lC;lD,lE,lF) (MA) för att hantera ett (2A;2B,2C;2D,2E,2F). innefattar en hanteringsfunktionalitet flertal samarbetnings-nodanordningar

5. En anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den eller de virtuella, distribuerade noderna hanteras av paketdatakommunikationssystemets operatör.

6. En anordning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den eller de virtuella, distribuerade noderna hanteras externt (från utsidan av systemet).

7. En anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att ett publikt eller tredjeparts-datakommunikationsnät, såsom exempelvis Internet, är integrerat med paketdatakommunikations- systemets backbone nät som ett anslutande datanät.

8. En anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att de interna paketdataramarna i det interna kommunikations- protokollet är krypterade och att samarbetnings-nodanordningen konverterar sagda interna paketdataramar till/från användarnivå paketdataramar.

9. En anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att de krypterade ramarna är IP-sec-ramar. 10 15 20 25 30 516 122 19

10. An anordning åtminstone enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att åtminstone ett antal av slutanvändarna använder ett överlappande IP-adresseringsschema, där det externa datanätet är Internet.

11. En anordning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den eller de distribuerade noderna hanteras av slutanvändaren/slutanvändarna.

12. En anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att paketdata-kommunikationssystemet är GPRS och att paketdata- noden är en serving GPRS support nod (BSS) (SGSN) som är ansluten till ett basstation subsystem och att det interna paketdata- kommunikationsprotokollet är GTP.

13. En anordning enligt något av patentkraven 1-11, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v A att paketdata-kommunikationssystemet är P-PDC, och att den nätcentrals-paketdatanoden är ett paket-mobile switching center (P~MSC).

14. En anordning enligt något av patentkraven 1-11, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att paketdata-kommunikationssystemet är CDPD eller UMTS.

15. Ett cellulärt kommunikationssystem som stödjer paketdata- kommunikation och innefattar ett antal (1A,1B;1C;1D,1E,1F) hantera paketdatanoder med en nätcentrals-funktionalitet för att paketdata-kommunikation och som kommunicerar med ett basstationssystem och med lokala slutanvändarnät, där en nätports- 10 15 20 25 30 516 122 . o u ø ø oo 20 funktionalitet tillhandahàlles att kommunikation med det eller de externa datanäten, för tillhandahålla k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att det innefattar ett antal virtuella distribuerade noder som tillhandahåller innefattar en vardera sagda nätports-funktionalitet och som (2A;2B,2C;2D,- som inkluderar konverteringsmedel för att konvertera mellan vardera 2E,2F) samarbetnings-nodanordning ett kommunikationsprotokoll for lokalnäts-slutanvändartrafik, (ULC), och ett internt paketdatanäts-protokoll som använder ett internt (ICP), vilket protokoll utnyttjar ett användarnivå-datapaketformat distribuerad nod att paketdataformat och att varje virtuell, för hantera (2A;2B,2C;2D,2E,2F), innefattar en hanteringsfunktionalitet samarbetnings-nodanordningen ett där hanterings- funktionaliteten för antal samarbetnings-nodanordningar i ett antal paketdatanoder som tillhandahåller sagda att exekveras nätcentrals-funktionalitet och paket-datanätets backbone används för hanteringskommunikation.

16. Ett cellulärt kommunikationssystem enligt patentkrav 15, d ä r a v (MA) tillhandahàlles i ett flertal (1A,lB;1C;1D,1E,1F) k ä n n e t e c k n a t att hanteringsfunktionaliteten att hantera (2A;2B,2C;2D,2E,2F). nätcentrals-paketdatanoder for åtminstone en samarbetnings-nodanordning

17. Ett cellulärt kommunikationssystem enligt patentkrav 15 eller 16, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att åtminstone en av nätcentrals-paketdatanoderna 1E,lF) (MA) (2A;2B,2C;2D,2E,2F). (lA,lB;1C;1D,- innefattar' en hanteringsfunktionalitet sonl hanterar ett flertal samarbetnings-nodanordningar

18. Ett cellulärt kommunikationssystem kraven 15-17, enligt något av patent- 10 15 20 25 30 516 122 §II§ sïafiï, 531' 21 k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att de virtuella distribuerade noderna hanteras av operatören av det cellulära kommunikationssystemet som stödjer paketdata- kommunikation.

19. ett cellulärt kommunikationssystem enligt något av patentkraven 15-18, k a n n e t e c k n a t d ä r a v att ett publikt eller tredjeparts-datakommunikationsnät såsom Internet är integrerat med det cellulära paketdata- kommunikationsstödjande kommunikationssystemets backbone som ett anslutande datanät.

20. cellulärt Ett kommunikationssystem enligt något av patentkraven 15-18, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att ett antal interna paketdataramar tillhandahàlles till ett antal samarbetnings-nodanordningar (2A;2B,2C;2D,2E,2F) för konvertering, är krypterade och att den eller de samarbetande nodanordningarna konverterar sagda interna paketdataramar till/från användarnivå-paketdataramar.

21. Ett cellulärt kommunikationssystem enligt något av patentkraven 15-20, k ä n n e t e c k n a t d ä r a V att det är GPRS, PPDC, CDPD eller UMTS eller ett liknande kommunikationssystem som stödjer paketdata-kommunikation.

22. Ett förfarande för att koppla samman ett lokalt slutanvändarnät och ett paketdata-kommunikationsnät innefattande ett paketdatanät backbone och ett antal paketdatanoder som inkluderar en nätcentrals-funktionalitet för att hantera nnoaao 1 a ~ -ufo- lO 15 20 25 30 paketdata-kommunikation 516 122 22 och en nätports-funktionalitet for kommunikation med externa nät, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att det innefattar stegen att: introducera ett antal samarbetnings-nodanordningar (2A;2B,2C;2D,2E,2F) som tillhandahåller en nätports- funktionalitet, exekvera hanteringen av sagda samarbetnings-nodanordning/ anordningar (2A;2B,2C;2D,2E,2F) i (lA,lB;lC;lD,lE,lF) ett antal paketdatanoder inkluderande en nätcentrals-funktionalitet, -(ICP;GTP) (1A,lB;lC;lD,lE,lF) använda ett internt datakommunikationsprotokoll för kommunikation mellan en paketdatanod med en nätcentrals-funktionalitet och en (2A;2B,2C;2D,2E,2F), ett samarbetnings-nodanordning använda slutanvändar-kommunikationsprotokoll (ULC) för kommunikation med en slutanvändare i ett lokalt nät, (2A;2B,2C;2D,2E,2F) (ULC) så att i sagda samarbetnings-nodanordning konvertera mellan slutanvändar-kommunikationsprotokollet och det interna datakommunikationsprotokollet (ICP;GTP) kommunikation mellan en paketdatanod med nätcentrals- funktionalitet och en slutanvändare kan äga rum med användning av den interna kommunikationsprotokollet ifrån paketdatanoden (lA,lB;lC;lD,lE,lF) till samarbetnings-nodanordningen (2A;2B,- 2C;2D,2E,2F), varvid paketdatanätets backbone användes för hanteringskommunikation.

23. Ett förfarande enligt patentkrav 22, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att det dessutom innefattar steget att: - hantera sagda samarbetnings-nodanordning/anordningar från ett flertal paketdatanoder (lA,lB;lC;lD,lE,lF) som inkluderar en nätcentrals-funktionalitet. 10 15 20 25 516 122 ø o u v oo 23

24. Ett förfarande enligt patentkrav 22 eller 23, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att det dessutom innefattar steget att: - hantera ett flertal samarbetnings-nodanordningar ifrån en och samma paketdatanod, som inkluderar en nätcentrals- funktionalitet.

25. Ett förfarande enligt något av patentkraven 22-24, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att det dessutom innefattar steget att: eller - integrera ett publikt tredjeparts-datakommunikationsnät såsom exempelvis Internet såsom ett anslutande externt nät.

26. Ett förfarande enligt något av patentkraven 22-25, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att det dessutom innefattar steget att: - hantera samarbetnings-nodanordningen genom paketdata- kommunikationssystemets operatör eller externt.

27. Ett förfarande enligt något av patentkraven 22-26, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att paketdata-kommunikationssystemet är GPRS, där paketdatanoden med en nätcentrals-funktionalitet är en SGSN och att samarbetnings-nodanordningen och dess hanteringsfunktionalitet innefattas i en virtuell nätports- GSN, där det interna protokollet vidare är GTP.