FI110050B - Pakettidataprotokollakontekstin aktivoiminen verkkovierailevalle tilaajalle - Google Patents

Description

1 110050

Pakettidataprotokollakontekstin aktivoiminen verkkovieraileval-le tilaajalle

Keksinnön tausta 5 Keksintö liittyy pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseen pääte laitteen siirtyessä pakettivälitteisestä verkosta toiseen, joiden verkkojen välillä ei ole signalointirajapintaa liikkuvuudenhallinnan tukemiseksi.

Liikkuvien käyttäjien viestintätarpeisiin on kehitetty useita erilaisia yleisiä radioverkkoja, kuten digitaalinen matkaviestinjärjestelmä GSM (Global 10 System for Mobile Communication). Laajan peittoalueen omaavien yleisten verkkojen lisäksi on kehitetty myös erilaisia langattomia paikallisverkkoja ja yksityisverkkoja. PMR-tyyppiset (Private Mobile Radio tai Professional Mobile Radio) yksityisverkot, kuten TETRA (Terrestrial Trunked Radio), ovat tyypillisesti yritysverkkoja tai viranomaisverkkoja, joissa kaikki kanavat ovat yhden tai 15 useamman yrityksen tai viranomaisorganisaation käytössä.

Erityisesti Internetin kasvun vuoksi viime vuosina on kehitetty erilaisia pakettivälitteisiä palveluita tarjoavia verkkoja. GSM-järjestelmän pakettivälitteistä tiedonsiirtoa varten on kehitetty GPRS-pakettiradiopalvelu (General Packet Radio Service). Tärkeimmät GPRS-palvelun verkkoelementit ovat ·:*. 20 GPRS-yhdyskäytävätukisolmu (GGSN) ja GPRS-tukisolmu SGSN. SGSN hallitsee pakettidatapalvelua yhden tai useamman solun alueella solukko-. tyyppisessä pakettiradioverkossa. Tätä varten kukin tukisolmu SGSN on kyt- ; ; ketty tyypillisesti tukiasema-alijärjestelmään. Solussa oleva päätelaite kom-• · · *;/ munikoi radiorajapinnan yli tukiaseman kanssa ja edelleen tukiasema- ' 25 alijärjestelmän läpi sen tukisolmun SGSN kanssa, jonka palvelualueeseen : solu kuuluu.

GPRS-yhdyskäytävätukisolmu GGSN hoitaa kommunikoinnin ulko-puolisiin verkkoihin, eli yhdistää operaattorin GPRS-palvelun muihin paketti-verkkoihin, sellaisiin kuten IP-verkko (Internet, Intranet) tai X.25-verkko.

• · · 30 GGSN sisältää GPRS-tilaajien reititysinformaation, ts. SGSN-osoitteet, ja pa-kettidataprotokollakonteksteihin (PDP) liittyvät ulkoisen verkon osoitteet.

’”·* GGSN toimii reitittimenä ulkoisen osoitteen ja sisäisen reititystiedon (esim.

SGSN) välillä. GGSN voi myös välittää paketteja matkaviestimeltä matkavies-·:··· timelle verkon sisällä.

35 GPRS-palveluun kirjoittautunut (attached) päätelaite voi vastaanot taa ja/tai lähettää datapaketteja tietyn PDP-osoitteen perusteella, kunhan 2 110050 vastaava PDP-konteksti (Packet Data Protocoil context) on aktivoitu matkaviestimessä, palvelevassa tukisolmussa ja GGSN-solmussa. Kun halutaan muodostaa yhteys ulkopuolisiin verkkoihin, käytettävä yhdyskäytävätukisolmu (GGSN-solmu) valitaan liityntäpisteen tunnisteen APN (Access Point Name) 5 perusteella. Yhteys ulkopuolisiin verkkoihin on järjestetty liityntäpisteen kautta, ja liityntäpisteen tunnisteen APN perusteella voidaan määrittää GGSN:n osoite. Palveleva GPRS-tukisolmu SGSN lähettää PDP-kontekstin luontipyyn-nön GGSN-solmulle, joka on valittu tilaajatietoihin tallennetun GGSN-osoitteen mukaisesti tai matkaviestimen antaman liityntäpisteen nimen mukai-10 sesti, tai SGSN.n tuntemaan oletus-GGSN.ään (Default GGSN). PDP-kontekstin aktivointi tekee matkaviestimen tunnetuksi vastaavassa GGSN:ssä ja yhteistoiminta ulkopuolisten dataverkkojen kanssa voi alkaa. Tällöin muodostetaan tunneli matkaviestintä palvelevan tukisolmun SGSN ja yhdyskäytä-vätukisolmun GGSN välille. Tunneli voidaan muodostaa SGSN:n ja GGSN:n 15 välistä tunnelointiprotokollaa GTP (GPRS Tunneling Protocol) käyttäen, joka on määritetty GPRS-spesifikaatiossa GSM 09-60 ’’GPRS Tunneling Protocol (GTP) across the Gn and Gp Interface”, versio 6.2.0, lokakuu 1998.

Kun tilaaja siirtyy tukisolmusta uuden tukisolmun palveltavaksi, päivitetään GGSN:n PDP-kontekstin reititysinformaatio uuden tukisolmun 20 osoitteella. Kun tukisolmut ja yhdyskäytävätukisolmut kuuluvat samaan GPRS-verkkoon (sama PLMN, Public Land Mobile Network), niiden välinen rajapinta on Gn. Jos tilaaja siirtyy uuteen GPRS-verkkoon (PLMN vaihtuu), uusi tuki- ·. ; solmu voi pyytää vanhalta tukisolmulta PDP-kontekstitiedot ja se voi päivittää • · · j PDP-kontekstitiedot GGSN-solmussa Gp-rajapinnan kautta.

• · · 25 GGSN-solmua voidaan käyttää myös muiden kuin SGSN- • # · tukisolmun yhdyskäytävätukisolmuna ulkopuolisiin pakettiverkkoihin, kuten • I » ’·* * kuviossa 1 on havainnollistettu. Periaatteessa mikä tahansa pakettivälitteinen verkko NW1, NW2 voi muodostaa yhteyden GGSN-solmuun käyttäen GPRS-standardin mukaista GTP-tunnelointiprotokollaa GTP. GGSN voi olla päätelai-' 30 tetta MS käyttävän tilaajan kotiverkon NW1 yhdyskäytävätukisolmuna muihin pakettiverkkoihin PDN (1). Kotiverkolla tarkoitetaan verkkoa, jossa säilytetään kaikkia verkossa tarvittavia päätelaitteen MS tilaajaan liittyviä tilaajatietoja py-**:'* syvästi, eli kotirekisteri sijaitsee kotiverkossa. Tällöin päätelaitteen MS, koti-verkon NW1 ja GGSN:n välille aktivoidaan pakettidataprotokollakonteksti. ·:·*: 35 Verkon NW1 ja GGSN:n välillä voidaan käyttää GPRS-järjestelmän Gn- rajapintaa. Kun konteksti on aktivoitu, dataa voidaan siirtää päätelaitteen ja 3 110050 ulkopuolisten pakettiverkkojen PDN välillä. Kun tilaaja liikkuu verkon NW1 alueella, GGSN-solmuun välitetään tarpeen mukaan (kun verkon NW1 päätelaitetta palveleva tukisolmu vaihtuu) tieto PDP-kontekstin muutoksista.

Päätelaitteen MS siirtyessä vierailtavan verkon NW2 jonkin tuki-5 aseman peltoalueelle (2), päätelaite MS verkkovierailee (roaming) verkossa NW2. On tilanteita, että eri pakettiradioverkkojen välillä ei ole signalointiraja-pintaa päätelaitteen liikkuvuuden tukemiseksi. Erityisesti eri yksityisverkkojen välillä tyypillisesti ei ole tarvittavaa signalointirajapintaa, eivätkä ne näin ollen tue verkkovierailua. Jos signalointirajapintaa ei ole, päätelaitteen MS yrittäes-10 sä saada palvelua verkon NW2 alueella, vierailtava verkko NW2 ei saa mitään tilaajaan tai mahdollisesti verkon NW1 kautta aktiivisena olevaan PDP-kontekstiin liittyviä tietoja kotiverkosta NW1.

Ongelmana on erityisesti, että vierailtava verkko ei saa tietoa käytettävästä yhdyskäytävätukisolmusta GGSN, eikä vierailtavan verkon kautta 15 voida näinollen aktivoida pakettidataprotokollakontekstia yhdyskäytävätuki-solmuun. Jos päätelaitteelta välitetään liityntäpisteen tunniste, vierailtava verkko ei voi rajoittaa liityntäpisteen (ja yhdyskäytävätukisolmun) valintaa kotiverkon haluamalla tavalla.

Keksinnön lyhyt selostus *:·. 20 Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Kek-. sinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä ja järjestelmällä, joille on tunnus-; omaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön *;,/ edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

« · · ' 25 Keksinnön taustalla on ajatus, että käytetään aina tietyn kotiverkon

t t I

v : määrittelemää liityntäpistettä ja liityntäpisteen tunnisteen määrittelemää yh- dyskäytävätukisolmua riippumatta siitä, missä kulloinkin vierailtavassa ver-kossa päätelaite kulloinkin verkkovierailee. Keksintö perustuu siihen, että verkkovierailevan päätelaitteen pyytäessä pakettidataprotokollakontekstin ak- » »* Λ 30 tivoimista vierailtavassa verkossa, vierailtava verkko määrittää yhdyskäytä-vätukisolmun osoitteen päätelaitteen välittämän tilaajatunnisteen ja ennalta määritetyn liityntäpisteen verkkotunnisteen perusteella. Vierailtavaan Verkin ·.: koon tallennetaan siis vierailevia päätelaitteita varten ainakin liityntäpisteen ·:··· verkkotunniste. Vierailtava verkko voi yhdyskäytävätukisolmun osoitteen pe- 35 rusteella välittää pyynnön pakettidataprotokollakontekstin aktivoimisesta yh- 4 110050 dyskäytävätukisolmulle, ja pakettidataprotokoilakontekstin aktivointi voidaan yhdyskäytävätukisolmun se salliessa saattaa loppuun.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on, että vierailtava verkko saa määritettyä käytettävän yhdyskäytävätukisolmun ulkopuoli-5 siin pakettiverkkoihin ja pakettidataprotokollakonteksti voidaan muodostaa. Tällöin tilaaja voi vierailla eri verkoissa ja saada pakettivälitteisiä palveluita kotiverkon yhdyskäytävätukisolmun kautta tilaajan sijainnista riippumatta. Näin kotiverkolla säilyy tilaajakontrolli, koska yhteydet päätelaitteen ja ulkopuolisten verkkojen välillä jäljestetään kotiverkon yhdyskäytävätukisolmun kautta.

10 Keksinnön suositellun suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä ja järjestelmässä liityntäpisteen operaattoritunniste määritetään päätelaitteelta välitetyn tilaajatunnisteen perusteella. Tallennetun verkkotunnisteen ja ope-raattoritunnisteen perusteella saadaan määritetyksi varsinainen yhdyskäytävätukisolmun osoite. Tämän suoritusmuodon etuna on, että tilaajatietoihin liityn-15 täpisteen tunnistetietojen osalta tarvitsee tallentaa ainoastaan verkkotunniste.

On myös mahdollista, että päätelaitteelta välitetään liityntäpisteen tunniste. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti vierailtava verkko tarkastaa, onko päätelaitteelta välitetyn liityntäpisteen tunnisteen verkkotunniste talletettuna. Jos verkkotunniste on talletettuna, vierailtava verkko 20 välittää pyynnön pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseksi tunnisteen T: määrittämälle yhdyskäytävätukisolmulle. Tästä saadaan se etu, että voidaan . *::; rajoittaa liityntäpisteen valintaa.

Kuvioiden lyhyt selostus / Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- *·* * 25 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: ·’ Kuvio 1 esittää yleisellä tasolla tietoliikennejärjestelmää, jossa GGSN toimii yhdyskäytävätukisolmuna ulkopuolisiin pakettiverkkoihin;

Kuvio 2 esittää esimerkinomaisesti TETRA-pakettiradiojärjestelmää, jossa GGSN toimii yhdyskäytävätukisolmuna ulkopuolisiin pakettiverkkoihin; I · .·. 30 Kuvio 3 a esittää keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista liityntäpisteen tunnisteen määritystä signalointikaavion avulla;

* I

'*;·* Kuvio 3 b esittää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista liityn- :' ·, · täpisteen tunnisteen määritystä signalointikaavion avulla; ·;·*· Kuvio 4 esittää esimerkinomaisesti päätelaitteen aktivoimista ja pa- 35 kettidataprotokollakontekstin aktivoimista signalointikaavion avulla.

s 110050

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä voidaan soveltaa missä tahansa pakettivälitteisessä tietoliikennejärjestelmässä, jossa eri verkkojen välillä ei ole signalointirajapintaa tilaajan liikkuvuuden tukemiseksi. Tällaisia järjestelmiä voivat olla mm. yleiset 5 matkaviestinjärjestelmät, kuten GSM tai UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), langattomat lähiverkot ja erityisesti erilaiset yksityisverkot. Seuraavassa keksintöä on selostettu TETRA-järjestelmään sovellettuna keksintöä kuitenkaan tällaiseen tiettyyn järjestelmään rajaamatta.

Kuviossa 2 on vain keksinnön kannalta olennaiset osat huomioon 10 ottaen esitetty erästä TETRA-pakettiradiojärjestelmää, jossa yhteys ulkopuolisiin pakettiverkkoihin PDN järjestetään GPRS-yhdyskäytävätukisolmua GGSN käyttäen. Päätelaite MS käsittää TETRA-verkon päätelaitetoiminnalli-suuden (MT, Mobile Terminal) ja varsinaisen data-päätelaitteen (TE, Terminal Equipment), jotka voivat olla myös fyysisesti erillisiä. Tilaaja on tehnyt sopi-15 muksen pakettivälitteisten palveluiden käytöstä kotiverkon HSwMI operaattorin kanssa, jolta tilaaja tyypillisesti saa älykortin ICC. ICC käsittää tilaajatunnisteen ITSI (Individual TETRA Subscriber Identity). ITSI-tunnisteen käsittävän älykortin ICC tehtävä on toisaalta tarjota päätelaitteelle ja edelleen verkolle luotettavasti tieto tilaajasta ja toisaalta välittää tilaajalle kohdistuvat palvelut 20 oikealle päätelaitteelle. Päätelaitteen MS voidaan siis katsoa käsittävän TET-: RA-palveluiden käyttämiseen tarvittavan tilaajan tunnisteen ITSI ja edustavan tilaajaa, kun älykortti ICC on asetettu päätelaitteeseen. Tyypillisesti älykortin käyttämisen ehtona on PIN-tunnusluvun (Personal Identification Number) tar- • ·

··. : kastus. ITSI-tunniste muodostuu kahdesta osasta <ITSI=MNI+SSI>. SSI

• · · • · 25 (Short Subscriber Identity) on tilaajan henkilökohtainen tunniste ja on vastaa-vanlainen tunniste kuin GSM/GPRS-järjestelmän MSIN (Mobile Subscriber • · ·

Identity Number). MNI (Mobile Network Identity) määrittää TETRA-verkon ja . , MNI koostuu kahdesta osasta <MNI=MCC+MNC>. MCC (Mobile Country Co-# · · de) määrittää tilaajan maatunnisteen. MNC (Mobile Network Code) on tilaajan 30 kotiverkon tunniste maan sisällä, eli esimerkissä verkon HSwMI tunniste.

:V: TETRA-järjestelmän kytkentä- ja ylläpitojärjestelmä (Switching and • · .**·. Management Infrastructure) eli TETRA-verkko HSwMI, VSwMI käsittää ainakin yhden digitaalisen keskuksen, tukiasematoiminnot ja radiorajapintahallinnan I t · '· kaksisuuntaisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi radiorajapinnan yli 35 päätelaitteeseen MS. Päätelaitteen MS ja TETRA-verkon HSwMI, VSwMI välille voidaan muodostaa pakettivälitteinen tiedonsiirtoyhteys TETRA- 6 110050 spesifikaatioissa määritetyn rajapinnan RO kautta. Nykyinen näkemys TETRA pakettidataprotokollasta on esitetty TETRA-spesifikaatiossa ETS 300 392-2 clause 19, versio ME 04, elokuu 1999.

TETRA-verkon HSwMI, VSwMI palveluiden käyttämiseksi suorite-5 taan päätelaitteen MS rekisteröinti. Tällöin voidaan suorittaa päätelaitteen MS pääsyn kontrollointi tilaajatietojen ja autentikoinnin perusteella, ja jos päätelaitteella MS on oikeus pakettiradiopalveluun, verkon ja MS:n välille voidaan muodostaa looginen linkki ja MS on tavoitettavissa. Kotiverkko HSwMI tyypillisesti käsittää kotirekisterin HDB (Home Database), johon on pysyvästi tallen-10 nettuna päätelaitetta MS käyttävän tilaajan tilaajatiedot. Päätelaitteen MS ja HSwMI:n (tai MS:n ja VSwMI:n välillä) välillä voidaan käyttää TETRA-järjestelmän mukaista liikkuvuudenhallintaa, eli TETRA-verkko HSwMI, VSwMI tietää peittoalueensa (LA1, LA2) tukiasemaan rekisteröityneen tilaajan sijainnin. Koska kotiverkon HSwMI ja vierailtavan verkon VSwMI välillä ei kuiten-15 kaan ole signalointirajapintaa, verkkovierailu ei tekniikan tason mukaisesti onnistu.

Verkon HSwMI ja GGSN-solmun välinen yhteys on järjestetty Gn- rajapinnan kautta ja vastaavasti verkon VSwMI ja GGSN-solmun rajapintana on Gp. GGSN:n ja VSwMI:n käyttämät rajayhdyskäytävät käsittävät toiminnal- 20 lisuuden tiedonsiirron hoitamiseksi Gp-rajapinnan yli, joka on tyypillisesti ope- raattoreiden välinen runkoverkko (inter-operator backbone). Tällöin verkko /::. HSwMI (VSwMI) käsittää tarvittavan toiminnallisuuden protokollakonversioon ·. : TETRA-rajapinnan RO ja GPRS-rajapinnan Gn (Gp) välillä (relay functionality).

* * · j Tällöin voidaan käyttää TETRA-RO-rajapintamääritysten mukaisia signalointi-25 viestejä TETRA-verkon HSwMI, VSwMI ja päätelaitteen MS välillä. TETRA- * · · verkon HSwMI, VSwMI ja yhdyskäytävätukisolmun GGSN välillä voidaan *·* ‘ käyttää ainakin GPRS Gn, Gp-rajapintamääritysten mukaisia PDP-kontekstin aktivointi-, deaktivointi-ja päivityssignalointiviestejä. Verkon HSwMI, VSwMI ja

* I

GGSN-solmun välinen yhteys on edullisesti järjestetty IP-protokollaan perus- ’ : 30 tuen.

»· * .V, Liityntäpiste ulkoisiin verkkoihin PDN valitaan liityntäpisteen tunnis- • * · teen APN perusteella. APN viittaa yhdyskäytävätukisolmuun GGSN ja käsittää " kaksi osaa: verkkotunnisteen (Network Identifier) ja operaattoritunnisteen (Operator Identifier). Operaattoritunniste määrittää verkon, jossa GGSN sijait-35 see. Verkkotunniste määrittää GGSN-solmun osoitteen verkossa. APN-tunniste voi olla DNS-nimi (Domain Name System), joka voidaan muuntaa 7 110050 yksilölliseksi IP-osoitteeksi. Yhden IP-aliverkon sisällä tarvitaan ainoastaan verkkotunnistetta. Näin liityntäpisteen tunnisteesta APN saadaan yhdyskäytä-vätukisolmun GGSN fyysinen osoite.

GGSN hoitaa pakettien välityksen päätelaitteen MS ja ulkopuolisten 5 pakettiverkkojen PDN välillä aktivoituun pakettidataprotokollakontekstiin perustuen. Jos rekisteröityneestä päätelaitteesta MS halutaan aktivoida paketti-dataprotokollakonteksti tiedonsiirtoa varten, se välittää verkolle HSwMI pyynnön PDP-kontekstin aktivoimiseksi. Päätelaitteelle MS aktivoidaan PDP-konteksti, joka pohjautuu TETRA-pakettidataprotokollaan ja GTP- 10 tunnelointiprotokollaan. PDP-kontekstin aktivoiminen (päätelaitteessa MS, verkossa HSwMI, VSwMI ja yhdyskäytävätukisolmussa GGSN) aikaansaa PDP-osoitteen varaamisen päätelaitteelle MS ja GTP-tunnelin muodostumisen GGSN:n ja HSwMI:n välille. Tämän jälkeen MS voi lähettää/vastaanottaa paketteja aktivoidun kontekstin perusteella.

15 Ulkopuolisia pakettiverkkoja PDN voivat olla IP-protokollaan perus tuvat verkot, kuten Internet tai yksityiset intranet-verkot. HSwMI voi käsittää useita Gn-yhdyskäytäviä (vrt. SGSN GPRS-järjestelmässä), jotka ovat vastuussa ryhmästä tukiasemia. Kun päätelaite siirtyy Gn-yhdyskäytävästä uuteen yhdyskäytävään, uusi yhdyskäytävä kysyy edelliseltä yhdyskäytävältä 20 PDP-kontekstitiedot ja välittää tiedon uudesta osoitteesta yhdyskäytävätuki- *:*: solmuun GGSN.

«

Kun päätelaite MS siirtyy toisen TETRA-verkon VSwMI peittoalueel-: le LA2, päätelaitteen MS pakettiradiopalvelut on tarjottava verkon VSwMI

.*. kautta. Koska VSwMI:n verkkotunniste MNC ja/tai maatunniste MCC on eri

• M

25 kuin HSwMI:n, tapahtuu verkkovierailu eli TETRA-spesifikaatioissa määritetty ns. migration. Keksinnön mukaan yhteys ulkopuolisiin verkkoihin PDN aktivoi- • · · ’·* * daan edelleen kotiverkon HSwMI yhdyskäytävätukisolmun GGSN kautta sen sijaan, että käytettäisiin esimerkiksi yhteyspistettä CP, joka voi olla myös • · GGSN-toiminnallisuuden käsittävä yhdyskäytävätukisolmu. Näin voidaan säi- • · * 30 lyttää GGSN.n rooli myös verkkovierailun aikana. Jos päätelaite MS siirtyy

,v. verkkoon VSwMI, josta ei ole signalointiyhteyttä kotiverkkoon HSwMI, VSwMI

ei tekniikan tason mukaisesti saa tietoa yhdyskäytävätukisolmusta GGSN, eikä PDP-kontekstia voida muodostaa.

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä vierailtava verkko VSwMI

» 35 määrittää yhdyskäytävätukisolmun osoitteen päätelaitteelta MS välitetyn tilaajatunnisteen ja verkkoon VSwMI tallennettujen liityntäpistetietojen perusteella.

3 110050

Koska signalointirajapintaa VSwMI:n ja HSwMI:n välillä ei ole, tilaajatietoja ei voida pyytää kotiverkosta HSwMI. Tämän takia VSwMI käsittää tietokannan DB, joka käsittää tietoja tilaajista, joilla on oikeus käyttää VSwMI:n palveluita. Tiedot käsittävät ainakin tarvittavat tilaajatunnisteet ja edullisesti 5 myös autentikointiin ja tiedonsiirron salaukseen tarvittavat tiedot. Tilaajan identifioimiseksi ainakin SSI-tunniste talletetaan DB:n, ja joko kokonaan tai osaksi tilaajakohtaisesti. VSwMI voi siis tarkistaa päätelaitteen MS välittämän ITSI-tunnisteen, ja tarjota palveluita jos päätelaitteella MS on oikeus verkko-vierailuun.

10 Yhdyskäytävätukisolmun GGSN löytämiseksi DB käsittää myös ai nakin GPRS-suosituksia vastaavan liityntäpisteen verkkotunnisteen (Network Identifier). Verkkotunniste on edullisesti määritetty tilaajakohtaisesti SSI-tunnisteen tai ITSI-tunnisteen perusteella, eli jokaisen tilaajan tiedoissa on määritetty käytettävän liityntäpisteen verkkotunniste. Verkkotunniste voi olla 15 operaattorin domain-nimen mukainen, esimerkiksi ’’xxx.company.com”, mutta se ei pääty tunnisteeseen ”.gprs”. DB:n käsittämiä tilaajatietoja voidaan ylläpitää verkkovierailusopimusten perusteella, eli kotiverkko HSwMI toimittaa esimerkiksi kerran kuukaudessa tietoja tilaajista, joilla on oikeus vierailla verkossa VSwMI. VSwMI tallentaa saamansa tiedot tietokantaan DB. On myös mah-20 dollista, että tietokantaan DB tallennetaan liityntäpisteiden tunnistetiedot ope-T: raattori- tai verkkokohtaisesti, eli esimerkiksi kaikille kotiverkon HSwMI tilaajil- le on määritetty tietty liityntäpiste. Tunnistetiedot voidaan tallentaa myös ryh-: mäkohtaisesti, esimerkiksi yrityskohtaisesti.

,·. j Keksinnön ensimmäisen, suositellun, suoritusmuodon mukaisen 25 järjestelmän liityntäpisteen APN-tunnisteen määritys selostetaan seuraavassa kuvion 3a avulla.

* · · ’·* ' Päätelaitteelta MS saadaan ITSI-tunniste rekisteröitymisen yhtey dessä [ITSI]. Kun MS pyytää PDP-kontekstin aktivoimista, VSwMI hakee tieto- • · **.! kannasta DB liityntäpisteen verkkotunnisteen SSI-tunnisteen tai ITSI-30 tunnisteen perusteella [Get Network ID], [Network-ID]. Koska yhdyskäytä-,y, vätukisolmu (GGSN) on toisessa verkossa, verkon VSwMI täytyy määrittää

,··*, operaattoritunniste [Definition of Operator-ID], Keksinnön mukaisesti VSwMI

* φ '!* määrittää operaattoritunnisteen ITSI-tilaajatunnisteesta. APN-tunnisteen ope- \’·! raattoritunniste käsittää tyypillisesti kolme osaa, joista kaksi ensimmäistä 35 identifioivat GPRS PLMN-verkon ja viimeinen osa on ”.gprs”, eli se kertoo, että on kyseessä GPRS-järjestelmä. Edullisesti operaattoritunnisteen kaksi en- 110050 g simmäistä osaa on johdettu ITSI-tunnisteen maatunnisteesta MCC ja tunnisteesta MNC. Domain-nimenä operaattoritunniste voi olla siis muotoa yyyyMCC.zzzzMNC.gprs, jossa yyyy ja zzzz ovat vaihtelevanpituisia lisätun-nisteita tarpeen mukaan. Jos päätelaitteen MS tilaajan ITSI on Ί23 45 6789”, 5 niin VSwMI erottaa ITSI-tunnisteesta operaattoritunnisteeksi ”yyyy45.zzzz123.gprs”

Kun VSwMI on määrittänyt operaattoritunnisteen, operaattoritunniste ja verkkotunniste muodostavat varsinaisen APN-tunnisteen ja yhdyskäytä-vätukisolmuun GGSN voidaan ottaa yhteyttä. On huomattava, että ΑΡΝΙ o tunnisteen määritys voi tapahtua myös eri järjestyksessä kuin kuviossa 3a on esitetty, eli VSwMI voi määrittää operaattoritunnisteen ennen verkkotunnis-teen hakemista.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen järjestelmän liityntäpisteen GGSN APN-tunnisteen määritys selostetaan seuraavassa kuvion 15 3b avulla. Ideana on, että liityntäpisteiden APN-tunnisteet on kokonaisuudessaan tallennettuna tietokantaan DB edullisesti tilaajakohtaisesti. VSwMI voi päätelaitteelta MS saamansa ITSI-tunnisteen [ITSI] perusteella hakea tietokannasta DB APN-tunnisteen [Get APN-ID], [ΑΡΝ-ID]. APN-tunniste käsittää sekä verkkotunnisteen että operaattoritunnisteen, jolloin yhteys voidaan muo-20 dostaa yhdyskäytävätukisolmuun GGSN.

... Edellä kuvatuissa eräissä keksinnön suoritusmuodoissa määritetty ’ liityntäpisteen APN-tunniste on tyypillisesti looginen DNS-nimi, joka voidaan DNS-palvelimella muuntaa IP-osoitteeksi. Näin saadaan yhdyskäytävätuki- • · ·.*·· solmun GGSN varsinainen osoite. Ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen 25 yhdyskäytävätukisolmun osoitteen määrityksen etuna on, että vierailtaviin verkkoihin ei tarvitse tallentaa niin paljon tilaajatietoja kuin toisessa suoritus-muodossa ja vierailevia tilaajia varten tallennettavat APN-tiedot voivat olla tallennettuna samassa muodossa kuin verkon VSwMI omien tilaajien APN- .·. : tiedot. Vaikka kuvioissa 3a ja 3b VSwMI ja DB on havainnollisuuden vuoksi

* · I

*..* 30 erotettu, DB on edullisesti osa vierailtavaa verkkoa VSwMI. Kun DB on osa • φ * verkkoa VSwMI, PDP-kontekstin hallintaa hoitava verkkoelementti voi loogi- v.: sesti hakea tiedot tietokannasta DB. DB voi olla esimerkiksi TETRA- : keskuksen muistiavaruudessa.

•« · ; TETRA-järjestelmä ei tue päätelaitteelta välitetyn APN-tunnisteen

[ ! 35 käyttöä, joten verkon VSwMI on määritettävä yhdyskäytävätukisolmun GGSN

osoite tallennettujen tilaajatietojen ja tilaajatunnisteen perusteella.

10 1 10050

Seuraavassa selostetaan kuvion 4 signalointikaavion avulla päätelaitteen MS rekisteröitymistä vierailtavaan verkkoon VSwMI ja pakettidatapro-tokollakontekstin aktivoimista yhdyskäytävätukisolmuun GGSN. Päätelaitteen MS vieraillessa peittoalueen LA2 jossain tukiasemassa, MS rekisteröityy verk-5 koon VSwMI [Registration], Rekisteröityminen voidaan suorittaa käyttäjän kytkiessä päätelaitteen toimintaan alueella LA2 tai toiminnassa olevan MS:n siirtyessä alueelle LA2. Päätelaitteesta MS välitetään tilaajan identifioiva ITSI-tunniste. Kun VSwMI havaitsee, että kyse on verkkovierailusta, se edullisesti tarkastaa tilaajatiedot tietokannasta DB. Jos tilaajalla on oikeus verkkovierai-10 luun (tilaajatiedot löytyvät DB:stä), VSwMI sallii palveluiden tarjonnan.

Kun rekisteröityneestä päätelaitteesta MS halutaan muodostaa pa-kettidataprotokollakonteksti tiedonsiirtoa varten, MS välittää verkolle VSwMI pyynnön PDP-kontekstin aktivoimiseksi [SN-Activate PDP Context Demand]. Päätelaite MS voi ilmaista, haluaako se käyttää kiinteää vai dynaamista PDP-15 osoitetta. Tässä vaiheessa voidaan suorittaa turvallisuustoiminnot, kuten au-tentikointi, päätelaitteen MS ja verkon VSwMI välillä. Jos päätelaitteella MS on lupa aktivoida PDP-osoite, VSwMI voi luoda TETRA PDP-kontekstin päätelaitteelle MS. PDP-konteksti liittää (map) muodostettavan GTP-tunnelin ja R0-rajapintatoiminnallisuuden TETRA-liikkuvuudenhallintaan. Tätä tarkoitusta 20 varten VSwMI luo TID:in (Tunnel Identifier, jota GPRS-tunnelointiprotokollassa käytetään verkkoelementtien välillä PDP-kontekstin identifioimiseksi) pyydetyl-• ‘ * le PDP-kontekstille ITSI-tunnisteen ja päätelaitteelta MS vastaanotetun NSA-Pl.in (Network layer Service Access Point Identifier) perusteella. Jos MS on pyytänyt kiinteää IP-osoitetta, tilaajatiedoissa on edullisesti tallennettuna koti-25 verkon HSwMI määrittämä PDP-osoite, jota käytetään. Jos MS on pyytänyt dynaamista IP-osoitetta, VSwMI antaa yhdyskäytävätukisolmun GGSN allo-koida osoitteen.

Aiemman kuvauksen mukaisesti VSwMI määrittää liityntäpisteen ... ; APN-tunnisteen [APN Definition], APN-tunnisteen mukaisen IP-osoitteen pe- I./ 30 rusteella välitetään Gp-rajapinnan yli yhdyskäytävätukisolmuun GGSN pyyntö ·”* PDP-kontekstin aktivoimiseksi [Create PDP Context Request], VSwMI välittää *.**.· APN-tunnisteen PDP-kontekstin aktivoimispyynnössä [Create PDP Context Request] GTP-spesifikaation 09.60 mukaisessa APN-kentässä. VSwMI tallen-. taa yhdyskäytävätukisolmun GGSN IP-osoitteen (joka voi olla muunnettu loo- > I » ! 35 gisesta nimestä) pyydetyn PDP-kontekstin yhteyteen (GGSN Address in Use) ja käyttää osoitetta PDP-kontekstin elinajan.

11 110050

Jos yhdyskäytävätukisolmu GGSN voi hyväksyä PDP-kontekstin aktivointipyynnön, PDP-kontekstin aktivointi voidaan saattaa loppuun. GGSN lisää uuden kontekstin PDP kontekstitaulukkoon (PDP context table) ja muodostaa laskutustunnisteen. GGSN myös välittää verkolle VSwMI viestin PDP-5 kontekstin aktivoinnista, joka voi käsittää dynaamisen PDP-osoitteen [Create PDP Context Response], Vasteena tälle, VSwMI liittää NSAPI-tunnisteen GGSN:n osoitteeseen. VSwMI välittää edelleen päätelaitteelle MS tiedon PDP-kontekstin aktivoinnista [SN-Activate PDP Context Accept],

Kun PDP-konteksti on aktivoitu, päätelaite MS voi välittää datapa-10 ketteja siirrettäväksi muodostetun kontekstin kautta verkkoon VSwMI ja edelleen yhdyskäytävätukisolmuun GGSN ja päinvastoin. GGSN kommunikoi muiden pakettiverkkojen PDN kanssa kuten GPRS-spesifikaatioissa on määritetty. Jos GGSN vastaanottaa päätelaitteelle MS tarkoitettuja datapaketteja ulkopuolisista verkoista PDN, GGSN välittää datapaketit aktiivisen PDP-15 kontekstin mukaisesti verkkoon VSwMI, joka välittää ne päätelaitteelle MS.

Jos päätelaitteella MS on ollut aktiivinen PDP-konteksti yhdyskäytävätukisolmuun GGSN verkon HSwMI kautta ennen siirtymistä verkkoon VSwMI, HSwMI:n kautta aktivoitu PDP-konteksti voidaan poistaa päätelaitteen siirtyessä verkkoon VSwMI. HSwMI voi välittää PDP-kontekstin deaktivoimis-20 pyynnön (Delete PDP Context Request) yhdyskäytävätukisolmulle GGSN, kun HSwMI havaitsee, että MS ei enää ole tavoitettavissa. GGSN poistaa TID-tunnisteen mukaisen PDP-kontekstin ja vapauttaa PDP-osoitteen muiden ·. päätelaitteiden käytettäväksi. GGSN välittää myös HSwMI:Ile viestin PDP- kontekstin poistamisesta.

25 Jos vierailtava verkko VSwMI tukee verkkovierailevalta päätelait- teelta MS välitetyn APN-tunnisteen käyttöä, keksinnön mukaisesti vierailtava verkko VSwMI voi tarkistaa tilaajatunnisteen perusteella, onko päätelaitteen MS välittämää verkkotunnistetta tallennettu tilaajatietoihin. Jos verkkotunniste : on tallennettu, PDP-kontekstin aktivointipyyntö voidaan välittää APN- • · · 30 tunnisteen mukaiseen yhdyskäytävätukisolmuun GGSN. Jos verkkotunnistetta ei ole tallennettuna, verkko VSwMI voi edullisesti joko kieltää PDP-kontekstin v muodostamisen tai lähettää aktivoimispyynnön tilaajatietojen sallimaan yhdys- käytävätukisolmuun. Näin voidaan kontrolloida vierailevankin tilaajan liityntä- : pisteen valintaa.

• »* ’ I 35 On huomattava, että keksintöä voidaan soveltaa myös tilanteissa, jolloin päätelaite siirtyy ensimmäisestä vierailtavasta verkosta toiseen vierail- 12 110050 tavaan verkkoon. Edellytyksenä on, että toisessa vierailtavassa verkossa on määritettynä ainakin kotiverkon liityntäpisteen verkkotunniste, jolloin toinen vierailtava verkko voi määrittää yhdyskäytävätukisolmun osoitteen verkkotun-nisteen ja tilaajatunnisteen perusteella.

5 Keksintöä voidaan soveltaa myös eri tekniikkaa käyttävien, eli eri standardien mukaisten, verkkojen muodostamassa tietoliikennejärjestelmässä. Kunhan yhdyskäytävätukisolmuun kommunikoidaan samojen rajapintamääri-tysten mukaisesti, päätelaitteen ja verkon välinen toiminta voidaan järjestää kotiverkossa ja vierailtavassa verkossa eri lailla. Jos päätelaite tukee eri verk-10 koja, pakettidataprotokollakonteksti yhdyskäytävätukisolmun ja päätelaitteen välille voidaan aktivoida tilaajatietojen ja verkkoon talletetun verkkotunnisteen perusteella. Esimerkiksi kotiverkko voi olla yhdyskäytävätukisolmua GGSN hyödyntävä TETRA-standardin mukainen verkko ja vierailtava verkko voi olla UMTS-verkko.

15 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

• » * » * * • · » • ««

Claims (13)

1. Menetelmä pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseksi verk-kovierailevalle päätelaitteelle tietoliikennejärjestelmässä, joka käsittää kotiverkon, kotiverkossa käytettävän yhdyskäytävätukisolmun ulkopuolisiin paketti-5 verkkoihin, ainakin yhden päätelaitteen ja vierailtavan verkon, jossa järjestelmässä kotiverkon ja vierailtavan verkon välillä ei ole signalointirajapintaa liik-kuvuudenhallinnan tukemiseksi, tunnettu siitä, että tallennetaan vierailtavaan verkkoon ainakin liityntäpisteen, jota mainittu yhdyskäytävätukisolmu palvelee, verkkotunniste ainakin yhtä verkko- 10 vierailevaa päätelaitetta varten, määritetään mainitun yhdyskäytävätukisolmun osoite vierailtavassa verkossa mainitun verkkotunnisteen ja päätelaitteelta välitetyn tilaajatunnisteen perusteella vasteena sille, että päätelaite pyytää pakettidataprotokolla-kontekstin aktivoimista, 15 välitetään vierailtavasta verkosta mainittuun yhdyskäytävätukisol- muun mainitun yhdyskäytävätukisolmun osoitteen perusteella pyyntö paketti-dataprotokollakontekstin aktivoimiseksi ja saatetaan loppuun päätelaitteen ja mainitun yhdyskäytävätukisolmun välisen pakettidataprotokollakontekstin aktivointi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu yhdyskäytävätukisolmu on GGSN ja mainittu yhdyskäytä-• ’‘.: vätukisolmun osoite on määritetty APN-tunnisteen perusteella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu :’i1: 25 siitä, että verkkotunnisteen ja päätelaitteelta välitetyn tilaajatunnisteen perusteella saatu yhdyskäytävätukisolmun tunnistetieto on domain-nimi ja . muunnetaan domain-nimi mainitun yhdyskäytävätukisolmun IP- osoitteeksi

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, : V: tunnettu siitä, että tallennetaan ainakin liityntäpisteen verkkotunniste tilaajakohtaisesti / . tai ryhmäkohtaisesti.

‘ 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että 14 110050 määritetään liityntäpisteen operaattoritunniste mainitun tilaajatunnisteen perusteella ja määritetään mainittu yhdyskäytävätukisolmun osoite tallennetun verkkotunnisteen ja operaattoritunnisteen perusteella.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tallennetaan myös liityntäpisteen operaattoritunniste vierailtavaan verkkoon verkkovieraileviä päätelaitteita varten ja määritetään mainittu yhdyskäytävätukisolmun osoite tallennettujen 10 operaattoritunnisteen ja verkkotunnisteen perusteella.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että välitetään päätelaitteesta tieto halutusta liityntäpisteestä, jota yh-dyskäytävätukisolmu palvelee, pakettidataprotokollakontekstin aktivoimis-15 pyynnön yhteydessä, tarkastetaan, onko päätelaitteen välittämän mainitun tiedon ilmaisema verkkotunniste tallennettu vierailtavaan verkkoon ja välitetään pyyntö mainittuun haluttuun yhdyskäytävätukisolmuun pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseksi vasteena sille, että mainitun 20 halutun liityntäpisteen verkkotunniste on tallennettu vierailtavaan verkkoon ...

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, • · tunnettu siitä, että '· ' kotiverkko ja vierailtava verkko ovat TETRA-verkkoja ja mainittu ti- • « laajatunniste on ITSI-tunniste.

9. Pakettivälitteinen tietoliikennejärjestelmä, käsittäen v”: kotiverkon ja ainakin yhden vierailtavan verkon, joiden välille ei ole järjestetty signalointirajapintaa liikkuvuudenhallinnan tukemiseksi, kotiverkossa ainakin yhdelle päätelaitteelle käytettävän yhdyskäy-.·. : tävätukisolmun ulkopuolisiin pakettiverkkoihin, tunnettu siitä, että .···[ 30 vierailtava verkko on järjestetty määrittämään mainitun yhdyskäytä- vätukisolmun osoite ennalta tallennetun liityntäpisteen, jota mainittu yhdyskäy-v.: tävätukisolmu palvelee, verkkotunnisteen ja verkkovierailevan päätelaitteen t M välittämän tilaajatunnisteen perusteella vasteena sille, että verkkovieraileva .·! : päätelaite pyytää pakettidataprotokollakontekstin aktivoimista ja * · · 1 · „ 110050 vierailtava verkko on järjestetty välittämään mainittuun yhdyskäytä-vätukisolmuun mainitun yhdyskäytävätukisolmun osoitteen perusteella pyyntö pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tietoliikennejärjestelmä, 5 tunnettu siitä, että mainittu yhdyskäytävätukisolmu on GGSN ja mainittu yhdyskäytävätukisolmun osoite on määritetty APN-tunnisteen perusteella.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että 10 vierailtava verkko on järjestetty määrittämään liityntäpisteen ope- raattoritunniste päätelaitteesta välitetyn tilaajatunnisteen, kuten ITSI-tunnisteen, perusteella ja vierailtava verkko on järjestetty määrittämän mainitun yhdyskäytävätukisolmun osoite verkkotunnisteen ja operaattoritunnisteen perusteella.

12. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että vierailtava verkko on järjestetty määrittämään mainitun yhdyskäytävätukisolmun osoite ennalta tallennettujen operaattoritunnisteen ja verkko-tunnisteen perusteella.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-13 mukainen tietoliikennejärjes telmä, tunnettu siitä, että vierailtava verkko on järjestetty tarkastamaan, onko päätelaitteen '· 1 välittämän halutun liityntäpisteen, jota yhdyskäytävätukisolmu palvelee, verk- . ’ ·: kotunniste tallennettu vierailtavaan verkkoon ja • · 25 vierailtava verkko on järjestetty välittämään pyyntö mainittuun halut- tuun yhdyskäytävätukisolmuun pakettidataprotokollakontekstin aktivoimiseksi vasteena sille, että mainitun halutun liityntäpisteen verkkotunniste on tallennettu vierailtavaan verkkoon. • · so • I > I » t • ♦ » * t • » I · I · 16 110050