FI108832B - IP-reitityksen optimointi accessverkossa - Google Patents

Description

108832 IP-reitityksen optimointi accessverkossa Keksinnön alue

Keksintö liittyy mekanismiin, jolla optimoidaan makrotasoisen liikenteen, kuten Internet-tyyppisen protokollan mukaisen liikenteen, reititys ac-5 cessverkossa, kuten radioaccessverkossa.

Keksinnön tausta

Matkaviestinjärjestelmä viittaa yleisesti mihin tahansa tietoliikennejärjestelmään, joka käyttää langatonta liikennöintiä, kun käyttäjät liikkuvat järjestelmän palvelualueen sisällä. Tyypillinen matkaviestinjärjestelmä on yleinen 10 maanpäällinen matkaviestinverkko (PLMN, Public Land Mobile Network). Matkaviestinverkko on usein liityntäverkko (accessverkko), joka tarjoaa käyttäjälle langattoman liitynnän ulkopuolisiin verkkoihin, isäntiin, tai palveluihin, joita erityiset palvelujen tuottajat tarjoavat.

Yleinen pakettiradiopalvelu GPRS on uusi palvelu GSM-järjestel-15 mässä (Global System for Mobile Communication). Aliverkko käsittää joukon pakettidatapalvelusolmuja SN, joita tässä hakemuksessa kutsutaan palvele-·”*: viksi GPRS-tukisolmuiksi SGSN. Jokainen SGSN on kytketty GSM-matka-

: viestinverkkoon (tyypillisesti tukiasemaohjaimeen BSC tai tukiasemaan BTS

tukiasemajärjestelmässä) niin että SGSN voi tuottaa pakettipalvelun liikkuville ....: 20 datapäätelaitteille useiden tukiasemien, ts. solujen, kautta. Välissä oleva mat- kaviestinverkko tuottaa radioliitynnän ja pakettikytketyn datasiirron SGSN:n ja '.. liikkuvien datapäätelaitteiden välillä. Eri aliverkot puolestaan ovat kytketyt ul kopuoliseen dataverkkoon, esim. yleiseen kytkettyyn dataverkkoon PSPDN, GPRS-yhdyskäytävätukisolmujen GGSN kautta. Näin GPRS-palvelu mahdol-25 listaa pakettidatasiirron liikkuvien datapäätelaitteiden ja ulkopuolisten data-’...; verkkojen välillä, kun GSM-verkko toimii radioaccessverkkona RAN.

Kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmiä, kuten Universal ,···. Mobile Communications System (UMTS) ja Future Public Land Mobile Tele- ·“ communications system (FPLMTS), jolle myöhemmin on annettu uusi nimi v : 30 IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000), ollaan kehittämäs-

sä. UMTS-arkkitehtuurissa maanpäällinen UMTS-radioaccessverkko, UTRAN, koostuu joukosta radioaccessverkkoja RAN (joita myös kutsutaan radioverkon alijärjestelmiksi RNS), jotka on kytketty ydinverkkoon (CN). Kukin RAN on vastuussa sen oman soluryhmän resursseista. Kullekin yhteydelle, joka on 35 matkaviestimen MS ja UTRANin välillä, yksi RAN on palveleva RAN. RAN

2 108832 muodostuu radioverkko-ohjaimesta RNC ja monista tukiasemista BS. Yksi ydinverkko, joka käyttää UMTS-radioaccessverkkoa, on GPRS.

Yksi päätavoitteista matkaviestinverkon kehittämisessä on tuottaa IP (Internet Protocol) -palvelu, jossa on standardin mukainen IP-runko ja joka 5 käyttäisi matkaviestinverkkojen liikkuvuuden hallinnan ja Mobile IP:n yhdistelmää. IP-peruskonsepti ei tue käyttäjän liikkuvuutta: IP-osoitteet annetaan verkkoliitännöille niiden fyysisestä sijainnista riippuen. Itse asiassa IP-osoitteen ensimmäinen kenttä (NETID) on yhteinen kaikille liitännöille, jotka linkittyvät samaan Internet-aliverkkoon. Tämä periaate estää käyttäjää 10 (liikkuvaa isäntää) säilyttämästä osoitettaan liikkuessaan eri Internet-aliverkoissa, ts. vaihtaessaan fyysistä liitäntää.

Liikkuvuuden parantamiseksi Internetissä on Internet Engineering Task Force (IETF) esittänyt standardissa RFC2002 Mobile IP-protokollan IP-versiolle 4. Mobile IP mahdollistaa IP-datagrammien reitittämisen liikkuville 15 isännille riippumatta liittymispisteestä aliverkossa. Mobile IP-protokolla tuo seuraavat uudet toiminnalliset ja arkkitehtuuriset yksiköt.

‘Liikkuva solmu MN’ (Mobile Node; kutsutaan myös liikkuvaksi isännäksi MH, Mobile Host) viittaa isäntään, joka muuttaa kiinnityspistettään yh-destä verkosta tai aliverkosta toiseen. Liikkuva solmu voi muuttaa sijaintiaan 20 muuttamatta IP-osoitettaan; se voi jatkaa kommunikointia muiden Internet- • · ·.’·· solmujen kanssa missä tahansa sijaintipaikassa käyttäen (vakiota) IP- ·;··: osoitettaan. ‘Matkaviestin MS’ (Mobile station) on liikkuva solmu, jolla on radio- rajapinta verkkoon. ‘Tunneli’ on reitti, jota datagrammi seuraa, kun se on kap- • ; seloitu. Malli on sellainen, että kun datagrammi on kapseloitu, se reititetään 25 tunnetulle kapseloinnin purkavalle agentille, joka purkaa datagrammin kapse-. . loinnin ja sitten välittää sen oikein sen lopulliseen kohteeseen. Kunkin liikkuva solmu on kytketty kotiagenttiin uniikin tunnelin kautta, joka identifioidaan tun-nelitunnisteella, joka on uniikki tietylle vierasagentti (Foreign Agent)/kotiagentti ‘: (Home Agent) parille.

30 ‘Kotiverkko’ (Home Network) on IP-verkko, johon käyttäjä loogisesti ♦«· kuuluu. Fyysisesti se voi olla esimerkiksi paikallisverkko (LAN), joka on kytketty reitittimen kautta Internetiin. ‘Kotiosoite’ on osoite, joka on annettu liikku-'···’ valle solmulle pidemmäksi aikajaksoksi. Se voi säilyä muuttumattomana riip pumatta siitä, missä MN on kiinnittynyt Internetiin. Vaihtoehtoisesti se voitaisiin 35 antaa osoitepoolista.

3 108832 ‘Liikkuvuusagentti’ (Mobility Agent) on joko kotiagentti tai vie-rasagentti. ‘Kotiagentti HA’ on reitittävä yksikkö liikkuvan solmun kotiverkossa, joka tunneloi paketit liikkuvalle solmulle välittämistä varten, kun se on poissa kotoa, ja ylläpitää sijainti-informaatiota liikkuvaa solmua varten. Se tunneloi 5 datagrammit liikkuvalle solmulle välittämistä varten ja, optionaalisesti, purkaa liikkuvalta solmulta tulevien datagrammien tunneloinnin, kun liikkuva solmu on poissa kotoa. ‘Vierasagentti FA’ viittaa liikkuvan solmun vierailevassa verkossa olevaan reitittävään yksikköön, joka tuottaa reitityspalvelut liikkuvalle solmulle, kun se on rekisteröityneenä, ja näin sallii liikkuvan solmun käyttää kotiverkko-10 osoitettaan. Vierasagentti purkaa tunneloinnin paketeista, jotka liikkuvan solmun kotiagentti on tunneloinut, ja välittää paketit liikkuvalle solmulle. Liikkuvan solmun lähettämille datagrammeille vierasagentti voi toimia oletusarvoisena (default) reitittimenä rekisteröityneiden liikkuvien solmujen tapauksessa.

RFC2002 määrittää COA-osoitteen (Care-of Address) liikkuvalle 15 solmulle menevän tunnelin päätepisteenä niille datagrammeille, jotka on välitetty eteenpäin liikkuvalle solmulle kun se on poissa kotoa. Protokolla voi käyttää kahdentyyppisiä COA-osoitteita: vierasagentin COA (foreign agent care-of address), joka on osoite, jonka kuuluttaa vierasagentti, johon liikkuva • solmu on rekisteröitynyt, sekä sijaintipaikan COA (co-located care-of address), 20 joka on ulkopuolelta saatu paikallinen osoite, jonka liikkuva solmu on pyytänyt ·. ·· verkolta. MN:llä voi olla useita COA-osoitteita samanaikaisesti. Liikkuvan sol- *:·: mun MN osoite COA rekisteröidään sen kotiagentille HA. COA-lista päivite- tään, kun liikkuva solmu vastaanottaa mainokset (advertisement) vierasagen-teiltä. Jos advertisement kuluu loppuun, sen antama arvo tai arvot tulee pois-25 taa listalta. Yksi vierasagentti voi antaa useamman kuin yhden COA-osoitteen _ . mainoksissaan. ‘Liikkuvuussidos’ (Mobility Binding) on kotiosoitteen ja COA- osoitteen välinen assosiaatio yhdessä tämän assosiaation jäljellä olevan eliniän kanssa. MN rekisteröi COA-osoitteensa kotiagentilleen HA lähettämällä re-:··: kisteröintipyynnön (Registration Request). HA vastaa rekisteröintivastauksella ;30 (Registration Reply) ja säilyttää sidoksen kyseiselle liikkuvalle solmulle MN.

Yksi geneerinen liikkuvuudenhallintamekanismi, joka mahdollistaa vaelluksen kaikentyyppisten accessverkkojen välillä, mahdollistaisi käyttäjän ·· vaivattoman liikkumisen kiinteiden ja matkaviestinverkkojen välillä, yleisten ja yksityisten verkkojen välillä sekä erilaisia access-teknologioita käyttävien 35 PLMN-verkkojen välillä. Tämän vuoksi ollaan kehittämässä mekanismeja, jot- I 4 108832 ka tukevat Mobile IP-toiminnallisuutta myös matkaviestinjärjestelmissä, kuten UMTSja GPRS.

On toivottavaa, että Mobile IP tullaan toteuttamaan UMTS/GPRS-i verkon päällä (overlay) samalla kun säilytetään yhteensopivuus taaksepäin 5 nykyisiin järjestelmiin, niin että oletetaan minimaaliset muutokset GPRS-standardeissa ja verkoissa, joiden operaattorit eivät halua tukea MIP:iä. Kuvio 1 havainnollistaa minimikonfiguraatiota GPRS-operaattorille, joka haluaa tarjota Mobile IP-palvelun. Nykyinen GPRS-rakenne säilytetään ja se huolehtii liikkuvuudesta PLMN-verkon sisällä, kun taas MIP mahdollistaa käyttäjän 10 vaeltaa muiden järjestelmien, kuten LANit, ja UMTS:in välillä menettämättä meneillään olevaa istuntoa. Kuviossa 1 vierasagentit FA ovat sijoitetut GGSN-solmuihin. Kaikilla GGSN-solmuilla ei saata olla vierasagentteja FA. SGSN ja GGSN voivat myös olla sijoitettu samaan paikkaan. Yksi FA PLMN-verkossa on riittävä tarjoamaan MlP-palvelun, mutta kapasiteetti- ja tehokkuussyistä 15 saatetaan haluta useampia kuin yksi. Tämä tarkoittaa, että MS:n täytyy pyytää PDP-kontekstin pystyttämistä GGSN-solmuun, joka tarjoaa FA-toiminnalli-suuden. Kun PDP-kontekstia pystytetään, matkaviestimelle MS informoidaan vierasagentin FA verkkoparametrit, esim. COA.

’···' Matkaviestimellä MS voi olla sama COA-osoite istunnon aikana, ts.

20 niin kauan kuin PDP-konteksti on aktivoituneena. Hyvin paljon liikkuva MS voi suorittaa useita SGSN-solmujen välisiä handovereita HO pitkän istunnon aika-na, mikä voi aiheuttaa tehottoman reitityksen. Ensimmäisenä parannuksena voitaisiin tuoda virtaviivaistava proseduuri, jossa on väliaikainen ankkuripiste ; GGSN-solmussa: Jos MN ei ole siirtämässä dataa, tai jos se ei mahdollisesti 25 edes ole aktiivisessa tilassa, kun se liikkuu yhdestä SGSN-solmusta toiseen, ; uusi PDP-konteksti voitaisiin pystyttää uuden SGSN-solmun ja siihen liittyvän GGSN-solmun välille handoverissa. MN saa uuden COA-osoitteen. Jos MN on siirtämässä dataa, esim. mukana TCP-istunnossa, MN siirtyisi vanhalta •" · SGSN-solmulta uudelle säilyttäen samalla PDP-kontekstin vanhassa (ankkuri-) 30 GGSN-solmussa datasiirron kestoajan. Kun datasiirto on päättynyt, PDP-• J·' konteksti voidaan siirtää uuteen SGSN-solmuun liittyvälle GGSN-solmulle ja saada uusi COA-osoite.

Ongelma on kuinka havaita liike ja löytää uusi vierasagentti FA, edullisesti lähin FA, kun MN liikkuu yhdeltä SGSN-solmulta toiselle. GPRS-35 päätelaite (MS) on luonnollisesti tietoinen SGSN-solmun vaihtumisesta GPRS-protokollatasolle, kuten yllä selitettiin, mutta tämä muutos on näkymätön päällä 5 108832 i ί i olevalle MIP-protokollalle ja liikkuvalle solmulle MN, joka on assosioituneena GPRS-päätelaitteeseen MS.

Samanlaisia ongelmia voidaan kohdata missä tahansa liikkuvuu-denhallinnassa ja reitityksessä järjestelmätasolla, joka on accessverkon liikku-5 vuudenhallinnan päällä. Näitä erilaisia päällesijoittuvia (overlaying) liikkuvuu-denhallintoja kutsutaan yleisesti makroliikkuvuudenhallinnaksi.

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tavoitteen on poistaa tai lievittää yllä esitettyjä ongelmia.

10 Tämä tavoite saavutetaan menetelmällä, järjestelmällä ja access- solmulla, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisissa itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot on esitetty oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Esillä olevassa keksinnössä tukisolmu, tai yleisemmin mikä tahansa 15 access-solmu, joka on handoverin kohteena istunnon aikana, on järjestetty tarkistamaan optimaalinen reititys myös makroliikkuvuudenhallinnan kannalta. Tätä tarkoitusta varten access-solmu on tietoinen edullisimpana pidetystä liik-·...·* kuvuusyksiköstä, normaalisti lähimmästä, jota tulisi käyttää. Liikkuvuusyksikkö voi olla mikä tahansa yksikkö, joka tuottaa kiinnityspisteen makroliikkuvuusta-20 solia, kuten liikkuvuusagentti Mobile IP-tyyppisessä liikkuvuudenhallinnassa. Handovertilanteessa järjestelmä, edullisesti access-solmu, tarkistaa onko ole-massa parempana pidetty liikkuvuusyksikkö, jonka tulisi korvata istunnon ny-kyinen liikkuvuusyksikkö. Jos tätä access-solmua varten ei ole olemassa ensisijaista liikkuvuusyksikköä, tai ensisijainen liikkuvuusyksikkö osoittautuu sa-. . 25 maksi kuin istunnon nykyinen liikkuvuusyksikkö, nykyinen liikkuvuusyksikkö ; säilytetään. Kuitenkin, jos access-solmulla on olemassa parempana pidetty liikkuvuusyksikkö ja tämä parempana pidetty liikkuvuusyksikkö ei ole sama ·:··· kuin nykyinen liikkuvuusyksikkö, yhteys (esim. PDP-konteksti) nykyiseen liik- .···. kuvuusyksikköön edullisesti suljetaan (vapautetaan) ja avataan uusi yhteys 30 (esim. PDP-konteksti) vastaava access-solmu mainittuun ensisijaiseen liikku-vuusyksikköön. Sitten voidaan suorittaa rekisteröinti kyseisen makroliikku-:...: vuushallinnan periaatteen mukaisesti.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa makroliikkuvuushallinta on Mobile IP -tyyppinen liikkuvuuden hallinta. Mobile IP:ssä liikkuvuusagentin 35 tyypillinen piirre on, että se lähettää agenttimainossanomia liikkuville solmuille mainostaakseen palveluitaan. Liikkuvat solmut käyttävät näitä mainoksia mää- 6 108832 rittäessään nykyisen kiinnityspisteensä Internetiin. Uuden yhteyden ansiosta, jonka access-solmu on muodostanut ensisijaiseen liikkuvuusagenttiin, uuden liikkuvuusagentin lähettämät agenttimainossanomat voidaan vastaanottaa liikkuvassa solmussa ja näin liikkuva solmu kykenee havaitsemaan kiinnityspis-5 teen (ts. liikkuvuusagentin) vaihtumisen ja käynnistämän standardin Mobile IP -rekisteröinnin.

Täten keksinnön etu on, että keksinnöllinen uusi toiminnallisuus ac-cess-solmussa mahdollistaa liikkuvan solmun liikkeen havaitsemisen myös makroliikkuvuustasossa, kuten Mobile IP -tasolla, ja valita ja vaihtaa optimaali-10 sin liikkuvuusyksikkö kussakin verkon osassa, ilman että tarvitaan mitään ei-standardin mukaista signalointia tai proseduuria accessverkon muissa elementeissä tai makroliikkuvuushallintatasolla.

Pakettiaccessverkossa matkaviestimellä, johon liikkuva solmu on assosioitunut, voi olla kaksi tai useampia pakettiprotokollakonteksteja (PDP) 15 avoimena samanaikaisesti. Yllä kuvattu uusi yhteys tulisi tehdä jokaiselle mak-roliikkuvuuteen liittyvälle PDP-kontekstille, joka matkaviestimellä saattaa olla. Kaikki PDP-kontekstit eivät kuitenkaan välttämättä liity makroliikkuvuuden hallintaan eikä niiden tämän vuoksi tulisi liittyä liikkuvuusyksikön vaihtumiseen. ·..·' Täten access-solmun saattaa olla tarvetta pystyä erottamaan makroliikkuvuu- 20 denhallintaan dedikoidut PDP-kontekstit matkaviestimen muista aktiivisista . PDP-konteksteista. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa informaatio, joka ·:··: siirretään vanhasta access-solmusta access-solmuun, varustetaan informaa- tiokentällä, joka indikoi PDP-kontekstien eri tyypit tai ainakin makroliikkuvuu-denhallintaan liittyvät PDP-kontekstit. Tämä mahdollistaa PDP-konteksti-25 tyyppien erottamisen ja täten myös makroliikkuvuudenhallintaan liittyvä PDP-. konteksti voidaan tunnistaa ja liikkuvuusyksikön vaihto suorittaa tunnistetuille ;.. * PDP-konteksteille access-solmun toimesta.

·;·’ Reitinoptimointi säästää pakettiradiojärjestelmän transmission re- :·: sursseja ja mahdollisesti myös tekee yhteyden nopeammaksi, koska yhteys- : 30 osuus access-solmun ja liikkuvuusyksikön välillä on lyhyempi.

* I *

Piirrosten lyhyt selostus

Seuraavassa keksintö tullaan kuvaamaan yksityiskohtaisemmin ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 havainnollistaa GPRS-verkkoarkkitehtuuria, 35 kuvio 2 on signalointikaavio, joka havainnollistaa keksinnön mu kaista menetelmää, 7 108832 kuvio 3 on vuokaavio, joka havainnollistaa tukisolmun toimintaa, kuvio 4 on signalointikaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaista menetelmää.

Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot 5 Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa mihin tahansa liikennöin tiin, joka tarvitsee makroliikkuvuushallinnan, joka on accessverkon liikkuvuu-denhallinnan päällä. Keksintö soveltuu erityisen hyvin tukemaan Mobile IP-tyyppistä liikkuvuudenhallintaa accessverkossa. Accessverkko voi olla mikä tahansa accessverkko, kuten radioaccessverkko. Keksintöä voidaan erityisen 10 edullisesti käyttää tuottamaan yleinen pakettiradiopalvelu GPRS yleiseurooppalaisessa digitaalisessa matkaviestinjärjestelmässä GSM (Global System for Mobile Communication) tai vastaavissa matkaviestinjärjestelmissä, kuten DCS 1800 ja PCS (Personal Communication System), tai kolmannen sukupolven (3G) matkaviestinjärjestelmissä, kuten UMTS, jotka toteuttavat GPRS-15 tyyppisen pakettiradion. Seuraavassa keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot tullaan kuvaamaan GPRS-pakettiradioverkon avulla, jonka muodostaa GPRS-j palvelu ja 3G- tai GSM-järjestelmä, ilman että rajoitetaan keksintöä tähän tiet- tyyn accessjärjestelmään.

• GPRS-arkkitehtuuri, joka käyttää 3G-radioaccessia (kuten UMTS) I » · 20 tai 2G-radioaccessia (kuten GSM) on havainnollistettu kuviossa 1. GPRS- • · infrastruktuuri käsittää tukisolmut, kuten GPRS-yhdyskäytävätukisolmu (GGSN) ja palveleva GPRS-tukisolmu (SGSN). GGSN-solmujen päätoiminnat * · ♦ t‘..' sisältävät vuorovaikutuksen ulkopuolisen dataverkon kanssa. GGSN päivittää sijaintitiedoston käyttäen reititysinformaatiota, jonka SGSN-solmut tuottavat 25 matkaviestimen MS reitistä ja reitittää ulkopuolisen dataverkon protokollapa-ketin kapseloituna GPRS-runkoverkon yli SGSN-solmulle, joka sillä hetkellä • I · palvelee matkaviestintä MS. Se myös purkaa kapseloinnin ja välittää ulkoisen dataverkon paketit asianomaiseen dataverkkoon ja hoitaa dataliikenteen las-kutuksen.

30 SGSN-solmun päätoiminnot ovat havaita uudet GPRS- matkaviestimet palvelualueellaan, hoitaa uusien matkaviestinten MS rekiste-röintiprosessi yhdessä GPRS-rekistereiden kanssa, lähettää datapaketteja GPRS-matkaviestimelle MS tai vastaanottaa niitä siltä, sekä pitää tiedostoa matkaviestinten MS sijainnista sen palvelualueen sisäpuolella. Tilaajasuh-35 deinformaatio tallennetaan GPRS-rekisterissä (HLR), jossa tallennetaan tieto matkaviestimen identiteetin (kuten MS-ISDN tai IMSI) ja PSPDN-osoitteen vä- 8 108832 lisestä yhteydestä. GPRS-rekisteri toimii tietokantana, josta SGSN-solmut voivat kysyä onko niiden alueella olevan uuden matkaviestimen MS lupa liittyä GPRS-verkkoon.

GPRS-yhdyskäytävätukisolmut GGSN kytkevät operaattorin GPRS-5 verkon ulkopuolisiin järjestelmiin, kuten muiden operaattoreiden GPRS-järjestelmiin, dataverkkoihin 11, kuten IP-verkkoon (Internet) tai X.25-verk-koon, ja palvelukeskuksiin. Kiinteät isännät 14 voivat olla kytkettyjä dataverkkoon 11 esimerkiksi paikallisverkon LAN ja reitittimen 15 kautta. Rajayhdys-käytävä PG (border gateway) muodostaa pääsyn operaattoreiden väliseen 10 GPRS-runkoverkkoon 12. GGSN voi olla myös kytketty suoraan yksityiseen yritysverkkoon tai isäntään. GGSN sisältää GPRS-tilaajien PDP-osoitteet ja reititysinformaation, ts. SGSN-osoitteet. Reititysinformaatiota käytetään tunneloimaan protokolladatayksiköt PDU, jotka tulevat dataverkosta 11, matkaviestimen MS nykyiseen kytkentäpisteeseen, ts. palvelevaan SGSN-solmuun. 15 SGSN- ja GGSN-solmujen toiminnallisuudet voidaan yhdistää samaan fyysiseen solmuun (SGSN+GGSN).

GSM-verkon kotisijaintirekisteri HLR sisältää GPRS-tilaajatiedot ja reititysinformaation ja sen yhdistää tilaajan IMSIn yhteen tai useampaan PDP- t · · ·...·’ tyypin ja PDP-osoitteen pariin. HLR myös mapittaa kunkin PDP-tyypin ja PDP- ;.·.·· 20 osoitteen parin GGSN-solmuun. SGSN-solmulla on Gr-rajapinta kotirekisterin . HLR (suora signalointiyhteys tai sisäisen runkoverkon 13 kautta). Vaeltavan ·:··· matkaviestimen MS kotirekisteri ja sitä palveleva SGSN voivat olla eri matka- . ‘. viestinverkoissa.

Operaattoreiden välinen runkoverkko 13, joka yhdistää operaattorin • ♦ 25 SGSN- ja GGSN-laitteistot, voi olla toteutettu esimerkiksi paikallisverkon, ku- . . ten IP-verkon, avulla. Pitäisi huomata, että operaattorin GPRS-verkko voidaan * · · / myös toteuttaa ilman operaattorin sisäistä runkoverkkoa, esimerkiksi tuotta- * · maila kaikki piirteet yhdessä tietokoneessa.

·:··: Verkkoonpääsy käsittää välineet, joilla käyttäjä on kytketty tietolii- 30 kenneverkkoon tämän verkon palveluiden ja/tai laitteiden käyttämistä varten. Pääsyprotokolla (access protocol) on määritelty joukko proseduureja, joka ; ’ ’ mahdollistaa käyttäjän hyödyntää verkon palveluita ja/tai laitteita. SGSN, joka • on samalla hierarkkisella tasolla kuin matkaviestinkeskus MSC, seuraa yksit täisen matkaviestimen MS sijaintia ja suorittaa turvatoiminnot ja pääsyn kont-35 rolloinnin. GPRS-turvatoiminnallisuus on samanlainen olemassa olevan GSM-turvallisuuden kanssa. SGSN suorittaa autentikointi- ja salausproseduurit pe- 9 108832 j rustuen samoihin algoritmeihin, avaimiin ja kriteereihin kuin olemassa olevassa GSM:ssä. GPRS käyttää salausalgoritmia, joka on optimoitu pakettidatan siirtoa varten.

Päästäkseen GPRS-palveluihin matkaviestimen MS täytyy ensin 5 tehdä läsnäolonsa tunnetuksi verkolle suorittamalla GPRS attach -operaatio. I Tämä operaatio muodostaa loogisen linkin matkaviestimen MS ja SGSN- solmun välille ja saa aikaan sen, että GPRS:n yli tuleva SMS, SGSN-solmun kautta tuleva haku sekä ilmoitus tulevasta GPRS-datasta voi saavuttaa matkaviestimen MS. Tarkemmin sanottuna, kun MS liittyy GPRS-verkkoon, ts. 10 GPRS attach -proseduurissa, SGSN luo liikkuvuudenhallintakontekstin (MM-konteksti) ja matkaviestimen MS ja SGSN-solmun välille muodostetaan looginen linkki LLC (Logical Link Control) protokollakerroksessa. MM-konteksti tallennetaan SGSN-solmussa ja matkaviestimessä MS. SGSN-solmun MM-konteksti voi sisältää tilaajatietoja, kuten tilaajan IMSI, TLLI sekä sijainti-ja rei-15 titysinformaatiota, jne.

Lähettääkseen ja vastaanottaakseen GPRS-dataa matkaviestimen MS täytyy aktivoida pakettidataosoite, jota se haluaa käyttää, pyytämällä PDP-aktivointiproseduuria. Tämä operaatio tekee matkaviestimen MS tunnetuksi ·...·' vastaavassa GGSN-solmussa ja yhteistoiminta ulkopuolisten dataverkkojen 20 kanssa voi alkaa. Tarkemmin sanottuna yksi tai useampi PDP-konteksti luo-daan matkaviestimessä MS sekä GGSN- ja SGSN-solmuissa ja tallennetaan ·:··· palvelevassa SGSN-solmussa yhdessä MM-kontekstin kanssa. PDP-konteksti määrittää erilaisia datansiirtoparametreja, kuten PDP-tyyppi (esimerkiksi X.25 tai IP), PDP-osoite (esimerkiksi IP-osoite), palvelun laatu QoS (quality of servi- * · · 25 ce) ja NSAPI (Network Service Access Point Identifier). MS aktivoi PDU- , . kontekstin erityisellä sanomalla, Activate PDP Context Request, jossa se an- * · * taa informaationa TLLI:n, PDP-tyypin, PDP-osoitteen, pyydetyn QoS:in ja NSAPLn, ja optionaalisesti accesspisteen nimen APN (access point name). SGSN lähettää create PDP context -sanoman GGSN-solmulle, joka luo PDP-30 kontekstin ja lähettää sen SGSN-solmulle. SGSN lähettää PDP-kontekstin matkaviestimellä MS activate PDP context response -sanomassa ja matka-viestimen MS ja GGSN-solmun välille muodostetaan virtuaalinen yhteys tai * · ··>’ linkki. Tämän tuloksena SGSN välittää eteenpäin kaikki datapaketit matka viestimeltä MS solmulle GGSN, ja GGSN välittää SGSN-solmulle kaikki data-35 paketit, jotka vastaanotetaan ulkopuolisesta verkosta ja jotka on osoitettu matkaviestimelle MS. PDP-konteksti tallennetaan matkaviestimessä MS, SGSN- 10 1 08832 solmussa ja GGSN-solmussa. Kun MS vaeltaa uuden SGSN-solmun alueelle, uusi SGSN pyytää MM-ja PDP-kontekstit vanhalta SGSN-solmulta.

Kuvio 1 havainnollistaa mobile IP:n toteutusta GPRS/3G-ympäris- tössä.

5 MS voi olla laptop-tietokone PC, joka on kytketty pakettiradiotoi- mintaan kykenevään solukkopuhelimeen. Vaihtoehtoisesti MS voi olla pienen tietokoneen ja pakettiradiopuhelimen integroitu yhdistelmä, ulkoasultaan samanlainen kuin Nokia Communicator 9000 -sarja. Matkaviestimen MS vielä muita suoritusmuotoja ovat erilaiset hakulaitteet, kauko-ohjaus, valvonta ja/tai 10 datankeräyslaitteet, jne. Matkaviestimen MS käyttäjä on tilaajana erityiselle Mobile IP -palveluille. Tilaajasuhdeinformaatio tallennetaan kotirekisterissä HLR yhdessä käyttäjän koti-IP-osoitteen kanssa.

Kuviossa 1 vierasagentit FA on sijoitettu (integroitu) GGSN-solmuihin. Vaihtoehto on, että SGSN ja GGSN on sijoitettu samaan paikkaan 15 ja että FA:t on sijoitettu SGSN+GGSN-solmuihin. Pitäisi huomata, että yhdessä verkossa voi olla useampia kuin yksi SGSN ja GGSN. Kaikilla GGSN-I solmuilla ei ehkä ole vierasagenttia FA. Jokaisella vierasagentilla FA on IP- osoite Internetissä ja operaattorin omassa yksityisessä GPRS/3G-·...·' runkoverkossa. Tarkemmin sanottuna vierasagentin FA IP-osoite on sellainen, '.f.·* 20 että tähän osoitteeseen kohdistetut IP-paketit reititetään Internetissä GGSN- solmuun, joka liittyy tähän vierasagenttiin FA. Kun MN jättää kotialiverkkonsa ·:*· ja rekisteröityy uuteen vierasagenttiin FA, sitä ei voida enää tavoittaa pelkäs- ; . tään sen koti-IP-osoitteen perusteella vaan sille täytyy antaa osoite, joka kuu- luu vierailtuun verkkoon, jota osoitetta kutsutaan COA-osoitteeksi (care-off- 1 · 25 address). COA-osoite selkeästi identifioi matkaviestinpäätelaitteen hetkellisen , , sijainnin ja se voi olla: 1) vierailtuun verkkoon kuuluvan vierasagentin FA IP- • · ► osoite tai 2) IP-osoite, jonka matkaviestinpäätelaite on suoraan pyytänyt au- * » ·;·* tokonfiguraatiomekanismin avulla paikallisesta IP-osoiteavaruudesta, missä ·:··: tapauksessa käytetään termiä co-located COA- Kun MN rekisteröityy uuteen 30 vierasagenttiin FA ja saa COA-osoitteen, se rekisteröityy sitten kotiagenttiin * »· HA kotiverkossaan informoiden viimeksi mainittua COA-osoitteestaan. Kuvios- * > · ; ’ ' sa 1 kotiagentti HA sijaitsee dataverkossa 11, joka on matkaviestimeen asso- '··* sioituneen liikkuvan solmun MN kotiverkko. Toinen isäntä 14, joka haluaa kommunikoida liikkuvan solmun MN kanssa, ei tarvitse tietää että MN on liik-35 kunut: se yksinkertaisesti lähettää IP-paketit osoitettuna liikkuvan solmun MN koti-IP-osoitteeseen. Nämä paketit reititetään normaalin IP-reitiryksen kautta 108832 11 liikkuvan solmun MN kotiverkkoon, jossa HA sieppaa ne. HA kapseloi kunkin tällaisen paketin toiseen IP-pakettiin, joka sisältää liikkuvan solmun MN COA-osoitteen, koska nämä paketit välitetään näin vierasagentille FA (prosessi, jota kutsutaan tunneloinniksi). FA välittää IP-paketit eteenpäin GGSN-solmulle.

5 GGSN välittää IP-paketin (joka voi olla kapseloitu GPRS-runkoverkon ylilä-hettämistä varten) eteenpäin palvelevalle SGSN-solmulle, joka edelleen välittää IP-paketin eteenpäin MS/MN:lle. Paketteja liikkuvalta solmulta MN toiselle isännälle 14 ei välttämättä tarvitse tunneloida: MN voi yksinkertaisesti lähettää ne GGSN-solmulle, joka välittää paketit suoraan eteenpäin toiselle isännälle 10 14, ilman vierasagentin FA tai kotiagentin HA väliintuloa.

Kuten yllä todettiin, esillä olevan keksinnön mukaisesti SGSN määrittää onko edullista vaihtaa IP-istunnon liikkuvuusagentti vai ei. Keksinnön ensisijainen suoritusmuoto tullaan nyt selittämään viitaten kuvioihin 1, 2, 3 ja 4.

Nyt viitataan kuvioon 1. Matkaviestimen MS kotiverkko on 15 GPRS/3G-verkko 1. Matkaviestimen MS käyttäjällä on tilaajasuhde erityiseen Mobile IP -palveluun, ja IP-sovellus matkaviestimessä MS tai erillisessä data-päätelaitteessa on liikkuva solmu MN Mobile IP -liikennöinnissä. Oletetaan, että MS/MN on kiinnittynyt kotiverkkoon 1 ja radioaccessverkkoon RAN1 (BS1 ja BSC/RNC1). Palveleva tukisolmu kotiverkossa on SGSN1. MM- ja PDP-20 kontekstit on luotu Mobile IP -palvelua varten, kuten yllä kuvattiin, ja virtuaali-/·.: nen yhteys on muodostettu välille MS/MN ja SGSN1 samoinkuin välille ····: SGSN1 ja yhdyskäytäväsolmu GGSN1, joka liittyy vierasagenttiin FA1. Täten

.':IP-paketit, jotka on osoitettu liikkuvalle solmulle MS, voidaan välittää eteenpäin liikkuvalle solmulle MN kotiverkon 1 ja RANin 1 kautta. Liikkuvan solmun MN

• · 25 COA-osoite on rekisteröity kotiagenttiin HA liikkuvan solmun MN kotiverkossa 11, niin että Mobile IP -tunnelointi on aikaansaatu kotiagentilta HA ;*;· GGSN/FA1:lle.

Oletetaan nyt, että MS/MN liikkuu toisen GPRS/3G-verkon 2 palve-lualueelle, jota palvelee tukisolmu SGSN2. Kun MS/MN saapuu uudelle alu-30 eelle RAN2, MS-osa kuuntelee radioyleislähetyssanomia, jotka sisältävät in- * »· formaatiota radioparametreista, verkosta ja solutunnisteen, jne., samoinkuin * < · ’ * esimerkiksi informaatiota käytettävissä olevasta ydinverkosta, palveluiden tuottajista, palvelun mahdollisuuksista, jne. Tämän yleislähetyksen perusteella MS määrittää, että verkko ja/tai reititysalue on vaihtunut. Havaittuaan reititys-35 alueen vaihtumisen MS/MN lähettää reititysalueen päivityspyynnön (routing area update request) uudelle SGSN-solmulle, eli SGSN2-solmulle, kuten kuvi- 12 1 08832 ossa 2 on esitetty. Uusi SGSN2 lähettää SGSN context request -sanoman vanhalle SGSN 1-solmulle (vaiheessa 2) saadakseen MM- ja PDP-konteksit MS/MN:ää varten. Vanha SGSN1 vastaa SGSN context response -sanomalla, joka sisältää MM- ja PDP-kontekstit (vaihe 3). Keksinnön ensisijaisen suori-5 tusmuodon mukaisesti, keksinnön eräässä suoritusmuodossa, informaatio, joka siirretään vanhasta access-solmusta uuteen access-solmuun, voi olla varustettu informaatiokentällä, joka indikoi PDP-kontekstien eri tyypit, tai ainakin Mobile IP:hen liittyvä PDP-konteksti. Tämä mahdollistaa SGSN erottaa Mobile IP -dedikoidut PDP-kontekstit muista matkaviestimen aktiivisista PDP-10 konteksteista, joiden ei pitäisi olla mukana liikkuvuusagentin vaihtumisessa. On olemassa erilaisia tapoja toteuttaa PDP-kontekstityyppi-informaatio. Esimerkiksi PDP Context Information Element, jota kuljetetaan SGSN Context Response -sanomassa GPRS:ssä (ja forward SNRC relocation -sanomassa UMTSissä), voi olla varustettu kentällä, joka indikoi PDP-kontekstille käytetyn 15 palvelutyypin. Tämä tyyppikenttä voi sisältää accesspisteen nimen (access Point Name), joka on arvo, joka indikoi Mobile IP PDP -kontekstin. Vapaita bittejä PDP Context Information -elementissä voidaan käyttää tätä uutta kent- i tää varten, tai vaihtoehtoisesti tämä uusi kenttä voi olla laajennus nykyisessä PDP Context Information Element -formaatissa. Pitäisi kuitenkin huomata, että 20 tarkka toteutus ei ole relevanttia keksinnölle. Tässä erityisessä suoritusmuodossa on relevanttia vain, että vanhalta SGSN-solmulta vastaanotettu infor-; maatio mahdollistaa uuden SGSN-solmun määrittää mikä (mitkä) PDP- :·' konteksteista on (ovat) dedikoitu (-dut) Mobile IP:lle.

' i Vaiheessa 4 uusi SGSN2 voi, tietyissä tilanteissa, suorittaa auten- 25 tikointi/turvatoiminnot, joihin voi liittyä kysely MS/MN:n kotirekisterin HLR. Jos : käyttäjällä on ainakin yksi aktivoitu PDP-konteksti, niin uusi SGSN2 lähettää :T: SGSN context acknowledge -sanoman vanhalle SGSN1-solmulle. Vanha SGSN1 voi nyt aloittaa aktivoituun PDP-kontekstiin kuuluvien puskuroitujen : datapakettien, jos sellaisia on, välittämisen eteenpäin uudelle SGSN2- .>··! 30 solmulle. Uusi SGSN2 voi nyt suorittaa vierasagentin tarkistusproseduurin '·' esillä olevan keksinnön mukaisesti, vaihe 6, jos on olemassa ainakin yksi ’ : PDP-konteksti Mobile IP:tä varten. Keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon ...'· mukainen FA-tarkistusproseduuri on havainnollistettu kuviossa 3. Vaiheessa 31 uusi SGSN2 tarkistaa onko sille määritelty ensisijainen FA. Esimerkiksi .···. 35 SGSN2 voi tarkistaa onko SGSN2-solmuun tallennettuna ensisijaisen FA2:n osoite. Tässä tapauksessa löydetään GGSN/FA2 :n osoite ja proseduuri ete- j 13 1 08832 nee vaiheeseen 32. Vaiheessa 32 uusi SGSN2 tarkistaa onko vanhan FA1 :n osoite, joka saatiin PDP-kontekstissa vanhalta SGSN1-solmulta, sama kuin ensisijaisen FA2:n tallennettu osoite. Tässä esimerkissä vanha FA1 on GGSN1-solmussa ja SGSN2-solmun ensisijainen vierasagentti FA2 on 5 GGSN2-solmussa eivätkä osoitteet täsmää. Proseduuri etenee vaiheeseen 33, jos uusi SGSN2 poistaa PDP-kontekstin vanhassa GGSN/FA1 :ssä lähettämällä delete DP context request -sanoman vanhalle GGSN/FA1:lle, kuten kuviossa 2 on esitetty. Tämän tuloksena kaikki aktiiviset PDP-kontekstit GGSN/FA1 :ssa deaktivoidaan ja GGSN/FA1 kuittaa lähettämällä delete PDP 10 context response -sanoman uudelle SGSN2-solmulle (vaihe 8 kuviossa 2). Viitaten jälleen kuvioon 3, prosessi etenee vaiheeseen 34, jossa uusi SGSN2 luo PDP-kontekstin ensisijaisessa GGSN/FA2:ssa lähettämällä create PDP context request -sanoman uudelle GGSN/FA2:lle (vaihe 9 kuviossa 2). GGSN/FA2 luo PDP-kontekstin MS/MN:ää varten ja palauttaa create PDP 15 context response -sanoman uudelle SGSN2-solmulle (vaihe 10 kuviossa 2). Uusi SGSN2 muodostaa MM- ja PDP-kontekstin MS/MM:lle ja vastaa MS/MN:lle routing area update access -sanomalla (vaihe 11). MS/MN kuittaa routing area update complete -sanomalla (vaihe 12). Virtuaalinen yhteys on näin muodostettu välille MS/MN ja GGSN/FA2.

20 Kaikki edelliset proseduurit on suoritettu pelkästään GPRS/3G- kerroksessa. Yllä oleva Mobile IP -kerros ja täten MS/MN:n MN-osa eivät ole “f tietoisia vierasagentin FA vaihtumisesta. Kuitenkin GGSN/FA2:een juuri muo- :-‘t dostetun yhteyden vuoksi MN kykenee kuulemaan agenttimainossanomat, 1 *: joita uusi FA2 yleislähettää Mobile IP -protokollan mukaisesti. Vastaanotettu- 25 aan agenttimainoksen uudelta vierasagentilta FA2 MN kykenee ilmaisemaan / : liityntäpisteen vaihtumisen, ts. vierasagentin FA vaihtumisen, MlP-standardin

T: mukaisesti. Agenttimainossanoma voi myös sisältää COA-osoitteen, tai MN

voi pyytää COA-osoitteen MlP-standardin mukaisesti. Sitten liikkuva solmu MN rekisteröi COA-osoitteensa kotiagenttiinsa HA MlP-standardin mukaisesti .···. 30 (vaihe 14 kuviossa 2). Sen liityntämenetelmästä riippuen MN rekisteröityy joko *·* suoraan kotiagenttiinsa HA tai uuden vierasagentin FA kautta, joka välittää re- kisteröinnin eteenpäin kotiagentille HA. Tämän jälkeen Mobile IP -tunnelointi välillä HA ja vanha GGSN/FA1 puretaan ja uusi Mobile IP -tunnelointi muo-dostetaan välille HA ja uusi GGSN/FA2 Mobile IP -proseduurien mukaisesti . · · ·. 35 (vaihe 15 kuviossa 2).

j 14 1 08832 Tämän tuloksena vierasagentin FA vaihtuminen on ilmaistu ja toteutettu käyttäen standardeja GPRS/3G-proseduureja ja -sanomia sekä standardeja Mobile IP -proseduureja ja -sanomia kaikkialla muualla paitsi SGSN2-solmussa. Myöskin SGSN2-solmussa tarvitaan ainoastaan vähäisiä muutok-5 siä. Ensinnäkin SGSN2-solmua varten tarvitsee määrittää ensisijainen FA. Toiseksi FA-muutoksen tarve täytyy suorittaa. Kolmanneksi uusi SGSN on järjestetty automaattisesti ja itsenäisesti (ilman matkaviestimen MS mukana oloa) poistamaan PDP-konteksti vanhassa GGSN-solmussa ja luomaan uusi PDP-konteksti uudessa GGSN-solmussa.

10 Viitaten jälleen kuvioon 3, jos mitään ensisijaista vierasagenttia FA

ei ole määritelty SGSN 1-solmulle vaiheessa 31, tai vanha FA on sama kuin ensisijainen FA (osoitteet täsmäävät) vaiheessa 32, prosessi etenee vaiheeseen 35. Vaiheessa 35 uusi SGSN1 päivittää PDP-kontekstin vanhassa GGSN/FA1 :ssa, kuten on esitetty vaiheessa 41 kuviossa 4. Vanha GGSN/FA1 15 päivittää PDP-kontekstin sisältämän uuden SGSN2-solmun osoitteen ja lähettää update PDP context response -sanoman uudelle SGSN2-solmulle vaiheessa 42. Sitten uusi SGSN2 lähettää RA update accept -sanoman MS/MN:lle (vaihe 43) ja MS/MN vastaa RA update complete -sanomalla (vaihe 44). Näin muodostetaan virtuaalinen yhteys välille MS/MN ja vanha GGSN/FA 20 uuden SGSN1-solmun kautta. Koska FA ja COA ovat muuttumattomia, mitään rekisteröintiä kotiagenttiin HA ei tarvita. Kuviossa 4 vaiheet 1-6 ovat samoja kuin vaiheet 1-6 kuviossa 2.

:·’ Selitys ainoastaan havainnollistaa keksinnön ensisijaisia suoritus- ': muotoja. Keksintö ei ole kuitenkaan rajoitettu näihin esimerkkeihin, vaan se voi ": 25 vaihdella oheisten patenttivaatimusten suojapiirissä ja hengessä.

Claims (29)

15 1 08832 Patentti vaati m u kset

1. Menetelmä makroliikkuvuudenhallinnan aikaansaamiseksi liikkuvalle solmulle access-järjestelmässä, joka käsittää joukon liikkuvia solmuja (MS/MN), ensimmäisen ja toisen access-solmun (SGSN1, SGSN2), jotka pal-5 velevat mainittuja liikkuvia solmuja access-järjestelmän ensimmäisessä (RAN1) ja vastaavasti toisessa (RAN2) osassa, ainakin yhden ensimmäisen ! yhdyskäytäväsolmun (GGSN1) access-järjestelmän mainitun ensimmäisen osan (RAN1) liittämiseksi ulkopuolisiin verkkoihin (11) ja ensimmäisen liikku-vuusyksikön (FA1), joka liittyy mainittuun ainakin yhteen ensimmäiseen yhdys-10 käytäväsolmuun (GGSN1) ja joka on järjestetty tuottamaan makroliikkuvuuden hallinnan reitityspalvelut liikkuville solmuille (MS/MN), kun ne ovat rekisteröityneinä access-järjestelmän ensimmäiseen osaan (RAN1), mainitun menetelmän käsittäessä vaiheet muodostetaan istunto yhden mainituista useista liikkuvista solmuista 15 (MS/MN) ja toisen osapuolen välille mainitun ensimmäisen access-solmun (SGSN1) ja mainitun liikkuvuusyksikön (FA1) kautta, tunnettu lisävaiheista tarkistetaan onko olemassa toinen liikkuvuusyksikkö (FA2), jota pidetään reitityksen kannalta parempana kuin mainittua ensimmäistä liikku-20 vuusyksikköä (FA1), ja ' ·..: reagoidaan mainittuun tarkistukseen A) ylläpitämällä yhteys mainittuun ensimmäiseen liikkuvuusyksik-/·· köön (FA1), jos ei ole olemassa toista liikkuvuusyksikköä, jota pidettäisiin pa- ; ’ ·: rempana kuin mainittua ensimmäistä liikkuvuusyksikköä, ja

25 B) avataan uusi yhteys mainittuun toiseen liikkuvuusyksikköön • (FA2), jos mainittu parempana pidetty toinen liikkuvuusyksikö on käytettävissä, ja aloitetaan makroliikkuvuudenhallinnan rekisteröinti. . . 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että istunto reititetään uudelleen mainitun toisen access-solmun (SGSN2) *:*’ 30 kautta vasteena mainitun yhden liikkuvan solmun (MS/MN) liikkumiselle jär- ·:·**: jestelmän mainittuun toiseen osaan (RAN2).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suljetaan yhteys mainittuun ensimmäiseen liikkuvuusyksikköön (FA1), kun mainittu parempana pidetty toinen liikkuvuusyksikkö on käytettävis-' · · ’ 35 sä. 16 1 08832

4. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu makroliikkuvuudenhallinta on Internet-protokolla-tyyppinen, tai IP-tyyppinen, liikkuvuudenhallinta ja että agenttimainossanoma lähetetään mainitulta toiselta liikkuvuusyksiköltä (FA2) mainitulle yhdelle liikku- 5 valle solmulle (MS/MN) mainitun uuden yhteyden yli, jolloin mainittu agenttimainossanoma mahdollistaa mainitun yhden liikkuvan solmun (MS/MN) havaita kiinnityspisteen muuttuminen ja aloittaa Mobile IP -rekisteröinti.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu vaiheista 10 tallennetaan mainitussa toisessa access-solmussa (SGSN2) mai nitun toisen access-solmun mainitun parempana pidetyn liikkuvuusyksikön (FA2) identiteetti, tarkistetaan mainitussa toisessa access-solmussa (SGSN2), vasteena mainitun yhden liikkuvan solmun liikkeelle mainitusta ensimmäisestä ac- 15 cess-solmusta (SGSN1) mainittuun toiseen access-solmuun (SGSN2), täs-määvätkö mainitun ensimmäisen liikkuvuusyksikön (FA1) ja mainitun parempana pidetyn liikkuvuusyksikön (FA2) tallennettu tunniste vai eivät, säilytetään yhteys mainittuun ensimmäiseen liikkuvuusyksikköön (FA1), jos tunnisteet täsmäävät, ja 20 suljetaan yhteys mainittuun ensimmäiseen liikkuvuusyksikköön (FA1) ja avataan uusi yhteys mainittuun parempana pidettyyn liikkuvuusyksik- • ·; ’ köön (FA2), jos mainitut identiteetit eivät täsmää.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä radioac- • · "· cess-järjestelmässä, tunnettu siitä, että mainitun yhteyden sulkemis- ja 25 avaamisvaiheet käsittävät pakettlprotokollakontekstin sulkemis-ja vastaavasti : avaamisvaiheet. T: 7. Patenttivaatimuksien 6 mukainen menetelmä, tunnettu vai heista : siirretään matkaviestimen pakettiprotokollakontekstit, joihin liikkuva ,···. 30 solmu on assosioitunut, ensimmäisestä access-solmusta toiseen access- *·’ solmuun yhdessä informaation kanssa, joka indikoi mikä tai mitkä pakettira- • ’ : dioprotokollakonteksteista liittyy makroliikkuvuudenhallintaan, erotetaan makroliikkuvuudenhallintaan liittyvä pakettiprotokollakon-teksti tai -kontekstit mahdollisista muista pakettiprotokollakonteksteista maini-, · · ·. 35 tun informaation perusteella toisessa access-solmussa, I 17 1 08832 suoritetaan mainitut avaamis- ja sulkemisvaiheet pelkästään makro-liikkuvuudenhallintaan liittyvälle pakettiprotokollakontekstille tai -konteksteille.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun toisen access-solmun mainittu parempana pidetty 5 liikkuvuusyksikkö on vierasagentti (FA2), joka on assosioitunut yhdyskäytä-väsolmuun (GGSN2) access-verkon mainitussa toisessa osassa (RAN2).

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu tunniste sisältää liikkuvuusyksikön (FA1, FA2) osoitteen.

10. Access-järjestelmä, joka käsittää joukon liikkuvia solmuja (MS/MN), ensimmäisen (SGSN1) ja toisen (SGSN2) access-solmun, joka palvelee mainittuja liikkuvia solmuja access-järjestelmän ensimmäisen (RAN1) ja vastaavasti toisen (RAN2) osan sisällä, 15 ainakin yhden ensimmäisen yhdyskäytäväsolmun (GGSN1) access- järjestelmän mainitun ensimmäisen osan liittämiseksi ulkopuolisiin verkkoihin (11), ensimmäisen liikkuvuusyksikön (FA1), joka liittyy mainittuun ainakin yhteen ensimmäiseen yhdyskäytäväsolmuun (GGSN1) ja joka on järjestetty 20 reitittämään yhteys mistä tahansa mainituista liikkuvista solmuista, kun se on rekisteröityneenä access-järjestelmän ensimmäiseen osaan (RAN1), ··;' tunnettu siitä, että järjestelmä on järjestetty tarkistamaan onko olemassa toinen liikku- » · vuusyksikkö (FA2), jota pidetään reitityksen kannalta parempana kuin mainit-25 tua ensimmäistä liikkuvuusyksikköä (FA1), T: järjestelmä on järjestetty avaamaan uusi yhteys mainittuun toiseen liikkuvuusyksikköön (FA2), jos mainittu parempana pidetty toinen liikkuvuusyksikkö (FA2) on mainitun tarkistuksen mukaan käytettävissä, , ; mainittu liikkuva solmu (MS/MN) on järjestetty havaitsemaan kiinni- I.. ‘ 30 tyspisteen muutos mainitun uuden yhteyden avulla ja käynnistämään makro- ; liikkuvuudenhallinnan rekisteröinnin. » :11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu uudelleenreititysmekanismista, jolla mainittu yhteys, joka alunperin reititettiin ;·( mainitun ensimmäisen access-solmun (SGSN1) ja mainitun ensimmäisen liik- 35 kuvuusyksikön (FA1) kautta, voidaan reitittää mainitun toisen access-solmun [ 18 1 08832 (SGSN2) kautta vasteena mainitun yhden liikkuvan solmun (MS/MN) liikkumiselle access-järjestelmän mainittuun toiseen osaan (RAN2).

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä on järjestetty sulkemaan yhteys mainittuun en- 5 simmäiseen liikkuvuusyksikköön (FA1), kun mainittu parempana pidetty toinen liikkuvuusyksikkö (FA2) on mainitun tarkistuksen mukaan käytettävissä.

13. Patenttivaatimuksen 10, 11 tai 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu makroliikkuvuudenhallinta on Internet-protokolla-tyyppinen, 10 tai IP-tyyppinen, liikkuvuudenhallinta, mainittu toinen liikkuvuusyksikkö (FA2) on järjestetty lähettämään yksikkömainossanoma mainitulle yhdelle liikkuvalle solmulle (MS/MN) mainitun uuden yhteyden yli, mainittu liikkuva solmu (MS/MN) on järjestetty ilmaisemaan kiinni-15 tyspisteen muutos mainitun yksikkömainossanoman avulla ja käynnistämään S Mobile IP -rekisteröinti.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 10-13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitun toisen access-solmun mainittu parempana pidetty liikkuvuusyksikkö on vierasagentti (FA2), joka on assosioitunut yhdys- 20 käytäväsolmun (GGSN2) kanssa access-verkon mainitussa toisessa osassa (RAN2). "f 15. Jonkin patenttivaatimuksista 10-14 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu toinen access-solmu (SGSN2) on järjestetty • · •. * * i tekemään mainittu tarkistus.

16. Jonkin patenttivaatimuksista 10-15 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu toinen access-solmu (SGSN2) on järjestetty tallentamaan parempana pidetyn vierasagentin (FA2) tunniste, kuten osoite, tarkistusta varten. : 17. Jonkin patenttivaatimuksista 10-16 mukainen järjestelmä, 30 tunnettu siitä, että mainitut yhteyden sulkeminen ja avaaminen käsittävät pakettiprotokollakontekstin sulkemisen ensimmäisen liikkuvuusyksikön (FA1) ’: 1 ‘: yhdyskäytäväsolmussa (GGSN1) ja pakettiprotokollakontekstin avaaminen pa- : ‘ ”: rempana pidetyn liikkuvuusyksikön (FA2) yhdyskäytäväsolmussa (GGSN2). .‘..t 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen järjestelmä, tunnettu » t · 35 siitä, että yhteyden ylläpitäminen käsittää liikkuvan solmun (MS/MN) paketti- I » 19 1 08832 protokollakontekstin päivittämisen ensimmäisen liikkuvuusyksikön (FA1) yh-dyskäytäväsolmussa (GGSN1).

19. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että matkaviestimen, johon liikkuva solmu on assosioitunut, pa- 5 kettiprotokollakonteksteihin liittyy informaatiota, joka indikoi mikä tai mitkä pa-kettiprotokollakonteksteista liittyy tai liittyvät makroliikkuvuudenhallintaan, ja että access-solmu on järjestetty erottamaan makroliikkuvuudenhallintaan liittyvä pakettiprotokollakonteksti (-kontekstit) mahdollisista muista pakettiproto-kollakonteksteista mainitun informaation perusteella ja suorittamaan mainitut 10 avaus- ja sulkemisvaiheet pelkästään makroliikkuvuudenhallintaan liittyvälle (liittyville) pakettiprotokollakontekstille (-konteksteille).

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu informaatio annetaan sanomassa, joka siirtää pakettiprotokol-lakontekstin (-kontekstit) mainitulta toiselta access-solmulta mainitulle access- 15 solmulle.

21. Access-solmu access-järjestelmää varten, joka käsittää joukon liikkuvia solmuja (MS/MN), access-solmuja (SGSN1, SGSN2), jotka palvelevat mainittuja liikkuvia solmuja access-järjestelmän vastaavissa osissa (RAN1, RAN2), ainakin kaksi yhdyskäytäväsolmua (GGSN1, GGSN2) access- 20 järjestelmän liittämiseksi ulkopuolisiin verkkoihin (11), ja ainakin kaksi liikku-j it vuusyksikköä, jotka ovat assosioituneet eri yhdyskäytäväsolmuun mainitusta ainakin kahdesta yhdyskäytäväsolmusta (GGSN1, GGSN2) ja järjestetty tuotit tamaan makroliikkuvuudenhallinnan reitityspalvelut liikkuville solmuille ,'·· (MS/MN), sillä aikaa kun ne ovat rekisteröityneenä access-järjestelmään, '·: 25 tunnettu siitä, että mainittu access-solmu käsittää välineet, jotka tarkistavat, kun liikkuva solmu (MS/MN), jolla on yh-teys toisen access-solmun (SGSN1) ja ensimmäisen liikkuvuusyksikön (FA1) kautta, pyrkii järjestelmään mainitun access-solmun (SGSN2) kautta, onko -, ; olemassa toista liikkuvuusyksikköä, joka on reitityksen kannalta parempi kuin 30 mainittu ensimmäinen liikkuvuusyksikkö (FA1), ·;* välineet, jotka ovat vasteelliset mainituille tarkistusvälineille uuden yhteyden avaamiseksi mainittuun parempana pidettyyn liikkuvuusyksikköön (FA2), jos mainittu parempana pidetty muu liikkuvuusyksikkö (FA2) on käytet-. I. tävissä. I k ·

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen access-solmu, tunnettu I t välineistä yhteyden sulkemiseksi mainittuun ensimmäiseen liikkuvuusyksik- 20 1 0 8 8 32 köön (FA1), kun mainittu parempi muu liikkuvuusyksikkö (FA2) on käytettävissä.

23. Patenttivaatimuksen 21 tai 22 mukainen access-solmu, tunnettu siitä, että mainittu tarkistusväline käsittää 5 välineet mainitun access-solmun (SGSN2) mainitun parempana pi detyn muun liikkuvuusyksikön (FA2) tunnisteen, kuten osoitteen, tallentamiseksi, välineet, jotka vasteena mainitun liikkuvan solmun (MS/MN) liikkeelle mainitusta toisesta access-solmusta (SGSN1) mainittuun access-10 solmuun (SGSN2), tarkistavat täsmääkö mainitun ensimmäisen liikkuvuusyksikön (FA1) tunniste ja mainitun parempana pidetyn liikkuvuusyksikön (FA2) mainittu tallennettu tunniste vai ei.

24. Patenttivaatimuksen 21, 22 tai 23 mukainen access-solmu, tunnettu siitä, että mainitut avaamis- ja sulkemisvälineet käsittävät 15 välineet yhteyden säilyttämiseksi mainittuun ensimmäiseen liikku- vuusyksikköön (FA1), jos tunnisteet täsmäävät, ja välineet yhteyden sulkemiseksi mainittuun ensimmäiseen liikku-vuusyksikköön (FA1) ja uuden yhteyden avaamiseksi mainittuun parempana pidettyyn liikkuvuusyksikköön (FA2), jos tunnisteet eivät täsmää.

25. Jonkin patenttivaatimuksista 21-24 mukainen access-solmu, tunnettu siitä, että mainittu access-järjestelmä on radioaccess-jäijestelmä, ja että mainitut välineet yhteyden sulkemiseksi ja avaamiseksi käsittävät väliin neet pakettiprotokollakontekstin sulkemiseksi ensimmäisen liikkuvuusyksikön « · ,’! (FA1) yhdyskäytäväsolmussa (GGSN1) ja pakettiprotokollakontekstin avaami- "I 25 seksi parempana pidetyn liikkuvuusyksikön (FA2) yhdyskäytäväsolmussa T: (GGSN2).

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen access-solmu, tunnettu siitä, että mainitut välineet yhteyden ylläpitämiseksi käsittävät välineet liikku-... ,· van solmun (MS/MN) pakettiprotokollakontekstin päivittämiseksi ensimmäisen *,, * 30 liikkuvuusyksikön (FA1) yhdyskäytäväsolmussa (GGSN1). ';·* 27. Patenttivaatimuksen 25 tai 26 mukainen access-solmu, tun- ‘!" ’· n e 11 u siitä, että matkaviestimen, jonka kanssa liikkuva solmu on assosioitu- nut, pakettiprotokollakonteksteihin liittyy informaatio, joka indikoi mikä tai mitkä • pakettiprotokollakonteksteista liittyy makroliikkuvuudenhallintaan, ja että ac- 35 cess-solmu on järjestetty erottamaan makroliikkuvuudenhallintaan liittyvä pa-' * · * kettiprotokollakonteksti tai -kontekstit mahdollisista muista pakettiprotokolla- 21 1 08832 kontekteista mainitun informaation perusteella ja suorittamaan mainitut avaamis- ja sulkemisvaiheet ainoastaan makroliikkuvuudenhallintaan liittyvälle pa-kettiprotokollakontekstille (-konteksteille).

28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen access-solmu, tunnettu 5 siitä, että mainittu informaatio on annettu sanomassa, joka siirtää pakettiproto- kollakontekstin tai -kontekstit mainitulta toiselta access-solmulta mainitulle ac-cess-solmulle.

29. Jonkin patenttivaatimuksista 21-28 mukainen access-solmu, tunnettu siitä, että mainittu makroliikkuvuudenhallinta on Internet- 10 protokolla-tyyppinen tai IP-tyyppinen liikkuvuudenhallinta. «I» • f · • · · • · · i 1 · • · * 1 · • · < · · * ♦ · > 1 · * » · • · · • » » · · • · • · I 22 1 0 8 8 3 2