DE69634690T2

DE69634690T2 - Paketfunksystem und verfahren zur protokollunabhängigen wegesuche eines datenpakets in paketfunknetzen

Info

Publication number: DE69634690T2
Application number: DE69634690T
Authority: DE
Inventors: Juha-Pekka Ahopelto; H. Hannu KARI
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: CN1112790C; FI98586B; FI950116A; CA2209715A1; WO1996021983A1; CN1173954A; AU702765B2; AU4392896A; FI950116A0; JP3684387B2; NO973177L; JPH10512409A; NO973177D0; ATE295036T1; FI98586C; ES2239765T3; US5970059A; NO323970B1; EP0804844A1; DK0804844T3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein vom Protokoll unabhängiges Routen von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation eines Paketfunk-Netzwerks und einer Partei, welche mit einem externen Netzwerk verbunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Mobilkommunikations-Systeme sind entwickelt worden, da ein Bedarf bestand, Leuten zu ermöglichen, sich von festen Telefonendgeräten zu entfernen, ohne dabei ihre Erreichbarkeit aufzugeben. Während die Verwendung unterschiedlicher Datenübertragungsdienste in Büros zugenommen hat, sind unterschiedliche Datendienste auch in Mobilkommunikations-Systemen eingeführt worden. Tragbare Computer erlauben effiziente Datenverarbeitung überall dort, wo sich der Nutzer hinbewegt. Bezüglich Mobilkommunikations-Netzwerken stellen diese dem Nutzer ein effizientes Zugangsnetzwerk für aktuelle Datennetzwerke zur Mobildaten-Übertragung zur Verfügung. Um dies durchzuführen, sind unterschiedliche neue Datendienste für bestehende und zukünftige Mobilkommunikations-Netzwerke entworfen worden. Digitale Mobilkommunikationssysteme, wie das Pan-Europäische Mobilkommunikationssystem GSM (Globales System zur Mobilkommunikation) unterstützen eine Mobildaten-Übertragung insbesondere gut.
Der Allgemeine Paketfunk-Dienst (General Packet Radio Service GPRS) ist ein neuer Dienst in dem GSM-System, und wobei er einer der Gegenstände der Standardisierungsarbeit der GSM-Phase 2+ in ETSI (Europäisches Telekommunikationsstandard-Institut) ist. Die Betriebsumgebung des GPRS besteht aus einem oder mehreren Sub-Netzwerk-Dienstbereichen, die durch ein GPRS-Backbone-Netzwerk verbunden sind. Ein Sub-Netzwerk umfasst eine Zahl an Paketdaten-Dienstknoten, die als GPRS- Unterstützungsknoten (oder Agenten) in diesem Zusammenhang bezeichnet werden, wobei jeder Paketdaten-Dienstknoten mit einem GSM-Mobilkommunikations-Netzwerk derart verbunden ist, dass er ein Bereitstellen eines Paketdatendienstes für Mobildaten-Endgerätausstattungen über mehrere Basisstationen, d.h. Zellen, erlaubt.
Das dazwischenliegende Mobilkommunikations-Netzwerk stellt eine leitungsvermittelte oder paketgeschaltete Datenübertragung zwischen einem Unterstützungsknoten und Mobildaten-Endgerätausstattungen bereit. Unterschiedliche Subnetzwerke sind mit einem externen Datennetzwerk, wie einem öffentlich geschalteten Paketdatennetzwerk PSPDN verbunden. Der GPRS-Dienst erzeugt somit Paketdatenübenragung zwischen Mobildaten-Engerätausstattungen und externen Datennetzwerken, wobei ein GSM-Netzwerk als ein Zugangsnetzwerk fungiert. Ein Aspekt des GPRS-Dienstnetzwerks ist, dass es nahezu unabhängig von dem GSM-Netzwerk abläuft. Einer der Anforderungssätze für den GPRS-Dienst ist, dass er zusammen mit externen PSPDNs unterschiedlicher Typen ablaufen muss, beispielsweise mit Internet oder X.25-Netzwerken. Mit anderen Worten, der GPRS-Dienst und ein GSM-Netzwerk sollten es ermöglichen, alle Nutzer zu versorgen, unabhängig von welcher Art von Datennetzwerken sie sich mittels dem GSM-Netzwerk registrieren möchten. Das bedeutet, dass das GSM-Netzwerk und der GPRS-Dienst unterschiedliche Netzwerkadressierungen und Datenpaketformate unterstützen und bearbeiten müssen. Dieses Bearbeiten von Datenpaketen umfasst auch deren Routing in einem Paketfunk-Netzwerk. Zusätzlich sollten die Nutzer fähig sein, von einem GPRS-Home-Netzwerk in ein fremdes GPRS-Netzwerk zu roamen, wobei das Backbone-Netzwerk des Betreibers ein unterschiedliches Protokoll (beispielsweise CLNP) als das Home-Netzwerk (beispielsweise X.25) unterstützen kann.
Die US-A-5251205 offenbart ein mehrfach Protokoll-Routing, welches auf einem Dual-Protokoll oder Mehrfachprotoll-Routern in festen Datennetzwerken beruht. Die US-A-5325362 offenbart ein Mobil-IP-Routing für Routing-IP-Pakete, die an eine Home-IP-Adresse einer mobilen Partei adressiert sind.
Offenbarung der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Datenpakete unterschiedlicher Protokolle in einem Paketfunksystem zu routen.
Dies wird durch ein Paketfunk-System gemäß Anspruch 1 erreicht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren gemäß Anspruch 16 für ein protokoll-unabhängiges Routing von Paketen in einem Paketfunk-Netzwerk zwischen einer Mobilstation und einem Teilnehmer, welcher mit einem externen Netzwerk verbunden ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren gemäß Anspruch 7 zum Routen eines mobilendenden Datenpakets von der sendenden Partei mittels eines externen Netzwerks, wenn sich die Mobilstation in ihrem Home-Paketfunk-Netzwerk befindet.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren gemäß Anspruch 8 zum Routen eines mobilabstammenden Datenpakets mittels eines externen Datennetzwerks an die sendende Partei, wenn der mobile Teilnehmer sich in seinem Home-Paketfunk-Netzwerk befindet oder ein Paketfunk-Netzwerk besucht, welches das Protokoll der empfangenden Partei unterstützt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren gemäß Anspruch 9 zum Routen eines mobilendenden Datenpakets, wenn sich die Mobilstation außerhalb des Home-Paketfunk-Netzwerks befindet und ein Routen zwischen Paketfunknetzwerken benötigt wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren gemäß Anspruch 10 zum Routen eines mobilabstammenden Datenpakets mittels eines externen Datennetzwerks an die empfangende Partei, wenn sich die Mobilstation außerhalb des Home-Paketfunk-Netzwerks in einem fremden Paketfunknetzwerk befindet, welches nicht das erste Protokoll unterstützt, welches von der Mobilstation verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren gemäß Anspruch 11 zum Routen eines mobilabstammenden Datenpakets mittels eines zweiten Paketfunknetzwerks und einem externen Datennetzwerk an die empfangende Partei, wenn die Mobilstation sich außerhalb des Home-Paket-Funknetzwerks in einem fremden Paketfunknetzwerk befindet, welches nicht das erste Protokoll unterstützt, welches von der Mobilstation verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Mobilstation gemäß Anspruch 14 und einen versorgenden Unterstützungsknoten gemäß Anspruch 15.
In der Erfindung wird ein Datenpaket eines fremden Protokolls über ein Paketfunknetzwerk übertragen, welches ein anderes Protokoll, wie in einem Datenpaket verkapselt, gemäß diesem anderen Protokoll verwendet. Das übertragende Paketfunknetzwerk braucht somit nicht das Protokoll des übertragenen fremden Datenpakets verstehen oder fähig sein, die Inhalte des Datenpakets zu interpretieren. Ein Datenpaketnetzwerk ist zu anderen Datenpaketnetzwerken, Datennetzwerken oder dem Backbone-Netzwerk zwischen Paketdatennetzwerken mittels eines Gateway-Knoten verbunden, welcher das netzwerkinterne Protokoll in Richtung des bestimmten Paketnetzwerkes und das Protokoll jedes Netzwerks in Richtung anderer Netzwerke verwendet. Wenn ein Datenpaket mittels eines Gateway-Knotens von einem Netzwerk in ein anderes Netzwerk übertragen wird, wird das Datenpaket in ein Paket gemäß dem Protokoll des neuen Netzwerks verkapselt. Falls das Datenpaket auch in dem vorhergehenden Netzwerk verkapselt war, wird diese vorhergehende Verkapselung vor einer neuen Verkapselung abgelöst. Wenn das verkapselte Datenpaket in einem Knoten ankommt, welcher das Protokoll des verkapselten Datenpakets unterstützt, wird die Verkapselung abgelöst und das Datenpaket wird vorwärts geroutet gemäß dem Protokoll des Datenpakets. Der Unterstützungsknoten oder der Home-Knoten, welcher das verkapselte Paket an den Gateway-Knoten sendet, braucht nicht zu wissen, ob der Gateway-Knoten das Protokoll des verkapselten Pakets unterstützt oder nicht.
Aufgrund der Erfindung kann ein mobilbeendetes oder mobilabstammendes Datenpaket über eines oder mehrere Paketfunknetzwerke geroutet werden oder ein Netzwerk verbindet sie ohne irgendeines der Netzwerke, welches das Protokoll, welches von der Mobilstation verwendet wird, unterstützen muss. Das Datenpaket wird lediglich erneut in jedem Netzwerk, das ein fremdes Protokoll verwendet, verkapselt. Die Erfindung erlaubt die Implementierung von Paketfunknetzwerken unterschiedlicher Betreiber und das von Netzwerken, welche sie durch Protokolle verbinden, welche von einander abweichen, ohne jedoch das Roaming einer Mobilstation in Netzwerken unterschiedlicher Betreiber und dem Routing von Datenpaketen zu verhindern.
Der Home-Unterstützungsknoten des Home-Paketdaten-Netzwerks einer Mobilstation wird mit einer Datenbank bereitgestellt, welche zusammen die Netzwerkadresse der Mobilstation, beispielsweise eines IP-Netzwerks, X.25-Netzwerks, CLNP-Netzwerks oder in einer Zahl dieser und die Roamingzahl der Mobilstation gleichzeitig abbildet. Die Roamingzahl kann aus einem Identifikator dieses Unterstützungsknoten innerhalb des Bereichs, in welchem sich die Mobilstation befindet, und aus dem temporären, Link-Level-Identifikator der Mobilstation bestehen, welcher von dem Unterstützungsknoten in Verbindung mit der Registrierung oder Lokalisierungsaktualisierung der Mobilstation empfangen wird. Die Roamingzahl ist unabhängig von dem Backbone-Netzwerk-Protokoll, welches von dem Betreiber verwendet wird. Die Mobilstation kann mehrere Protokolle aufweisen oder mehrere Adressen mit dem gleichen Protokoll. Die Erfindung erlaubt auch sogenannte virtuelle Mobilstationen; eine Mobilstation wird durch eine Zahl von Nutzern verwendet, von denen jeder eine bestimmte Netzwerkadresse, wie sie in der Roamingzahl des gleichen Netzwerks abgebildet ist, aufweist, wobei die Mobilstation als mehrere Mobilstationen „erscheint". Aufgrund des verkapselten Ablaufs der Erfindung kann ein Datenpaket, welches von einem externen Netzwerk ankommt, immer geroutet werden, unabhängig von dem Protokoll des Pakets, des Home-Unterstützungsknotens der Mobilstation, von wo es dann an die Mobilstation mittels der Roamingzahl weitergeleitet werden kann, welche mittels der Mobilstations-Netzwerkadresse, die in dem Datenpaket enthalten ist, gefunden werden kann. Die Abbildung zwischen der Mobilstations-Netzwerkadresse (beispielsweise eine IP-Adresse, X.25-Adresse und/oder CLNP-Adresse) und der Mobilstations-Roamingzahl ist dynamisch, weil sich die Roamingzahl jederzeit ändert, wenn sich die Mobilstation von dem Bereich eines Unterstützungsknotens in den Bereich eines anderen Unterstützungsknotens bewegt.
Mittels der Erfindung ist es auch möglich, das Routing der Datenpakete, welche von einer Mobilstation stammen, die sich in einem fremden Netzwerk befindet, zu verkürzen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden, wird die Erfindung mittels der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen
1 zwei GPRS-Netzwerke gemäß der Erfindung und Datennetzwerke, welche mit ihnen verbunden sind, zeigt,
2 ein Blockdiagramm ist und 3 ein Signalisierungsdiagramm ist, welches das Routing eines mobilbeendenden Pakets gemäß der Erfindung darstellt,
4 ein Blockdiagramm ist und 5 ein Signalisierungsdiagramm ist, welches das Routing eines mobilabstammenden Pakets gemäß der Erfindung darstellt,
6 ein Blockdiagramm ist und 7 ein Signalisierungsdiagramm ist, welches das Routing eines mobilbeendenden Pakets gemäß der Erfindung darstellt, wenn sich die Mobilstation in einem fremden GPRS-Netzwerk befindet,
8 ein Blockdiagramm ist und 9 ein Signalisierungsdiagramm ist, welches das Routing eines mobilabstammenden Pakets gemäß der Erfindung darstellt, wenn sich die Mobilstation in einem fremden GPRS-Netzwerk befindet, welches das Protokoll der Mobilstation unterstützt,
10 ein Blockdiagramm ist und 11 ein Signalisierungsdiagramm ist, welches das Routing eines mobilabstammenden Pakets gemäß der Erfindung darstellt, wenn sich die Mobilstation in einem fremden GPRS-Netzwerk befindet und wobei das Paket mittels des Home-Netzwerkes weitergeleitet wird,
12 ein Blockdiagramm ist und 13 ein Signalisierungsdiagramm ist, welches das Routing eines mobilabstammenden Pakets gemäß der Erfindung darstellt, wenn sich die Mobilstation in einem fremden Netzwerk befindet, wobei das Paket mittels eines dritten Netzwerkes geroutet wird.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung kann zum Routing von Datenpaketen in Paketfunksystemen unterschiedlicher Arten verwendet werden. Die Erfindung ist insbesondere gut geeignet, um für ein Implementieren des allgemeinen Paketfunkdienstes GPRS in dem Pan-Europäischen Digitalen Mobilkommunikationssystem GSM (Globales System für Mobilkommunikation) oder in entsprechenden Mobilkommunikationssystemen, wie DCS1800 und PCN (Personelles Kommunikationsnetzwerk) verwendet zu werden. Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mittels eines GPRS-Paketfunk-Netzwerks beschreiben, welches aus dem GPRS-Dienst und dem GSM-System besteht, ohne die Erfindung jedoch insbesondere auf ein solches Funksystem zu beschränken.
Die 1 stellt ein Telekommunikationssystem dar, welches GPRS-Paketfunk-Netzwerke, lokale Netzwerke, Datennetzwerke, etc. beinhaltet. Die 1 zeigt zwei GPRS-Betreiber, Betreiber 1 und Betreiber 2, wobei jeder von ihnen zwei GPRS-Unterstützungsknoten (GPRS SN), einen GPRS-Home-Unterstützungsknoten (GPRS HSN), einen GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) und zusammenarbeitende Funktionen (IWF) aufweist. Diese unterschiedlichen Unterstützungsknoten GPRS SN, GPRS HSN und GPRS GSN sind durch das Intra-Beteiber-Backbone-Netzwerk verbunden.
Jeder Unterstützungsknoten GPRS SN steuert einen Paketdatendienst innerhalb des Bereichs einer oder mehrerer Zellen in einem zellularen Paketfunknetzwerk. Dafür ist jeder Unterstützungsknoten GPRS SN mit einem bestimmten lokalen Teil des GSM-Mobilsystems verbunden. Diese Verbindung wird typischerweise in einem mobilen Austausch bereitgestellt, aber in einigen Situationen kann es vorteilhaft sein, die Verbindung direkt in dem Basisstations-System BSS bereitzustellen, d.h. in einer Basisstationssteuerung BSC oder einer der Basisstationen BTS. Die Mobilstation MS, die sich in einer Zelle befindet, kommuniziert über die Funkschnittstelle mit einer Basisstation BTS und weiter über das Mobilkommunikationsnetzwerk mit dem Unterstützungsknoten GPRS SN an den Dienstbereich, zu welchem die Zelle gehört. Im Prinzip liefert das Mobilkommunikations-Netzwerk, welches zwischen dem Unterstützungsknoten GPRS SN und der Mobilstation MS existiert, lediglich Pakete zwischen diesen beiden. Um dies durchzuführen, kann das Mobilkommunikations-Netzwerk entweder eine leitungsvermittelte Verbindung bereitstellen oder paketgeschaltete Datenpaketübertragung zwischen der Mobilstation MS und dem versorgenden Unterstützungsknoten GPRS SN. Ein Beispiel einer leitungsvermittelten Verbindung zwischen einer Mobilstation MS und einem Unterstützungsknoten (Agent) wird in der Finnischen Patentanmeldung 934115 gegeben. Ein Beispiel paketgeschalteter Datenübertragung zwischen einer Mobilstation MS und einem Unterstützungsknoten (Agent) wird in der Finnischen Patentanmeldung 940314 gegeben. Jedoch sollte angemerkt werden, dass das Mobilkommunikations-Netzwerk lediglich eine physikalische Verbindung zwischen der Mobilstation MS und dem Unterstützungsknoten GPRS SN liefert, und der genaue Betrieb und die Struktur davon keine wesentliche Signifikanz mit Bezug auf die Erfindung aufweisen. Für eine genauere Beschreibung des GSM-Systems wird jedoch auf ETSI/GSM-Beschreibungen und auf „The GSM System for Mobile Communications", M. Mouly and M. Pautet, Palaiseau, France 1992, ISBN: 2-9507190-07-7 genommen.
Eine typische Mobilstation, die eine Mobildaten-Endgerätausstattung darstellt, besteht aus einer Mobilstation 3 (MS) in einem Mobilkommunikations-Netzwerk und einem tragbaren Computer 4, welcher mit der Datenschnittstelle der Mobilstation MS verbunden ist. Die Mobilstation 3 kann beispielsweise ein Nokia 2110 sein, welches von Nokia Mobile Phones Ltd., Finnland hergestellt wird. Mittels einer PCMCIA-Typ Nokia Cellular-Datenkarte, welche von Nokia Mobile Phones Ltd. hergestellt wird, kann die Mobilstation mit irgendeinem tragbaren PC verbunden werden, welcher mit einem PCMCIA-Karten-Standort bereitgestellt wird. Die PCMCIA-Karte liefert somit den PC mit einem Zugriffspunkt, welcher das Protokoll der Telekommunikationsanwendung, welche in dem PC 4 verwendet wird, unterstützt, beispielsweise CCITT X.25 oder Internet-Protokoll IP. Andererseits, kann die Mobilstation direkt einen Zugriffspunkt bereitstellen, welcher das Protokoll unterstützt, welches von der Anwendung des PC 4 verwendet wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Mobilstation 3 und der PC 4 in einer Einheit integriert sind, innerhalb welcher das Anwendungsprogramm mit einem Zugriffspunkt bereitgestellt wird, welcher das Protokoll unterstützt, welches von ihm verwendet wird.
Ein Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN wird zum Speichern der Standort-Information der GPRS-Mobilstationen und zur Authentifizierung von GPRS-Mobilstationen verwendet. Der GPRS HSN routet auch mobilbeendete (MT) Datenpakete. Der GPRS HSN beinhaltet auch eine Datenbasis, welche zusammen mit der Netzwerkadresse einer Mobilstation, beispielsweise einem IP-Netzwerk, X.26-Netzwerk, CLNP-Netzwerk, oder in einer Zahl dieser, und die GPRS-Roaming-Zahl GPRS-MRNB der Mobilstation gleichzeitig abbildet. Die GPRS-Roamingzahl kann aus einem Identifikator dieses GPRS-Unterstützungsknotens GPRS SN innerhalb des Bereichs bestehen, in welches sich die Mobilstation momentan befindet, und aus dem gegenwärtigen Link-Level-Identifikator TLLI der Mobilstation, welcher von dem Unterstützungsknoten GPRS SN in Verbindung mit der Registrierung oder Standort-Aktualisierung der Mobilstation empfangen wird.
Die Abbildung zwischen der Mobilstations-Netzwerkadresse (beispielsweise einer IP-Adresse, S.25-Adresse und/oder CLNP-Adresse) und der Mobilstations-Roamingzahl GPRS-MRNB ist dynamisch, weil sich die Roamingzahl jederzeit verändert, wenn sich die Mobilstation von dem Bereich des einen Unterstützungsknoten GPRS SN in den Bereich eines anderen Unterstützungsknoten bewegt. Wenn sich die Mobilstation von einer Zelle in eine andere innerhalb des Bereichs des Unterstützungsknotens GPRS SN bewegt, ist es nur notwendig eine Standortaktualisierung in dem Unterstützungsknoten GPRS SN durchzuführen, und es besteht kein Bedarf, den Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN von dem Wechsel im Standort zu informieren. Wenn sich die Mobilstation von einer Zelle eines Unterstützungsknotens GPRS SN in eine Zelle eines anderen GPRS SN innerhalb des Bereichs des gleichen Betreibers bewegt, wird ebenso eine Aktualisierung in dem Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN durchgeführt, um den Identifikator des neuen besuchten Unterstützungsknotens und die neue Roamingzahl GPRS-MRNB der Mobilstation zu speichern. Wenn sich die Mobilstation von einer Zelle, welche sich innerhalb des Bereichs eines Betreibers befindet, in eine Zelle, welche sich innerhalb des Bereichs eines anderen Betreibers befindet, bewegt, werden die neue Roaming-Zahl GPRS-MRNB der Mobilstation und der neue Identifikator des besuchten Unterstützungsknotens in dem Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN der Mobilstation aktiviert. Der Registrierungsprozess der Mobilstation ist somit im Prinzip der gleiche als wie innerhalb des Bereichs eines Betreibers.
Das Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk, welches die Ausstattungen GPRS HSN, GPRS SN und GPRS GSN des Betreibers verbindet, kann beispielsweise mit einem lokalen Netzwerk implementiert werden. Es sollte angemerkt werden, dass es auch möglich ist, ein GPRS-Netzwerk eines Betreibers ohne Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk zu implementieren, beispielsweise durch Implementieren aller Aspekte in einem einzigen Computer, wobei aber diese Modifikation nicht irgendwelche Veränderungen in der Art der Routingprotokolle der Erfindung verursacht.
Der GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN verbindet den Betreiber an GPRS-Systeme des anderen Betreibers des GPRS-Netzwerks und an Datennetzwerke, wie ein Inter-Betreiber-Backbone-Netzerk, IP-Netzwerk oder X.25-Netzwerk. Eine zusammenarbeitende Funktion IWF wird zwischen dem Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN und anderen Netzwerken bereitgestellt. Es sollte angemerkt werden, dass ein GPRS-Netzwerk ohne den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN implementiert werden kann, aber in einem derartigen Fall sollten alle Unterstützungsknoten GPRS SN und Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN das gleiche Protokoll in Richtung des Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerkes als die Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN der anderen Betreiber verwenden.
Ein Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerk ist ein Netzwerk, mittels welchem die Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN unterschiedlicher Betreiber miteinander kommunizieren können. Diese Kommunikation wird benötigt, um GPRS-Roaming zwischen unterschiedlichen GPRS-Netzwerken zu unterstützen. Dieses Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerk kann durch Verwenden von beispielsweise X.25, IP, CLNP oder anderer Netzwerke implementiert werden, so lange als die Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN beider Parteien die gleichen Protokolle in Richtung des Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerkes verwenden.
Beispielsweise, falls das Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerk ein IP-Netzwerk ist, kann der Betreiber 1 intern ein X.25-Netzwerk (in dem Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk des Betreibers 1) verwenden und der Betreiber 2 kann intern ein CLNP-Netzwerk (in dem Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk des Betreibers 2) verwenden. Der Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreibers 1 sollte somit das X.25-Protokoll lokal und das IP-Protokoll in Richtung des Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerks über die zusammenarbeitende Funktion IWF verwenden. Entsprechend sollte der Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreibers 2 das CLNP-Protokoll lokal und das IP-Protokoll über die zusammenarbeitende Funktion IWF verwenden.
1 zeigt auch einen Partei-Computer Host, welcher mit einem lokalen Netzwerk verbunden ist, welcher weiter mittels einem Router an ein IPX-Netzwerk verbunden ist. Eine ähnliche Verbindung kann auch in anderen Datennetzwerken, wie einem X.25-Netzwerk konstruiert werden.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mittels einem Beispiel beschrieben, wobei angenommen wird, dass der Partei-Computer Host wünscht, Nachrichten an eine GPRS-Mobilstation zu senden und Nachrichten davon durch Verwenden von IPX-Protokollen zu empfangen. Das IPX-Protokoll wird nur als ein Beispiel in diesem Zusammenhang verwendet und wobei die Routingereignisse, die nachfolgend beschrieben werdne, in der gleichen Weise implementiert sind, auch wenn IP-, X.25- oder CLNP-Protokolle als Ende-zu-Ende-Protokolle verwendet werden. In diesem Beispiel, wird auch angenommen, dass das Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk des Betreibers 1 auf einem X.25-Netzwerk beruht und dass das Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk des Betreibers 2 auf einem CLNP-Netzwerk beruht, wobei das Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerk auf dem IP-Protokoll beruht. Der Zweck dieser Konfiguration ist lediglich um darzustellen, wie das Routing einer Nachricht trotz der Tatsache abgewickelt werden kann, dass unterschiedliche Netzwerkprotokolle in unterschiedlichen Netzwerken verwendet werden.
Routing-Pakete innerhalb des GPRS-Netzwerkes eines Betreibers
Dieses Kapitel beschreib die Routing-Prozedur der Erfindung, wenn eine Mobilstation sich in ihrem GPRS-Home-Netzwerk befindet und Inter-Betreiber-Routing nicht benötigt wird.
In dem nachfolgend dargestellten Routingbeispiel werden IPX-Datenpakete verwendet, aber ein ähnlicher Routingmechanismus kann ebenso in Verbindung mit anderen Protokollen, wie IP, X.25 und CLNP verwendet werden.
Mobilbeendete (MT) Pakete
Die 2 stellt das Routing mobilbeendeter (MT) Pakete dar, wenn der Partei-Computer Host ein IPX-Paket an eine Mobilstation des Betreibers 1 bei Verwenden einer IPX-Nachricht sendet. Das Routing-Ereignis ist auch in 3 als ein Signalisierungsdiagramm dargestellt. Die verwendete Nummerierung in der folgenden Beschreibung entspricht jener, die in den 2 und 3 verwendet worden ist.

1. Der Partei-Computer Host sendet ein Datenpaket, welches die IPX-Adresse MS-IPX der Mobilstation, der IPX-Adresse Partei-IPX des Partei-Computers und Daten enthält, indem normale IPX-Nachrichten-Strukturen verwendet werden. Das Datenpaket enthält die IPX-Adresse der Mobilstation. Das Datenpaket wird mittels des lokalen Netzwerkes, Routers, IPX-Datennetzwerkes und zusammenarbeitenden Funktion IWF an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreiberes 1 weitergeleitet, indem normale IPX-Routing-Verfahren und die IPX-Adresse der Mobilstation verwendet werden.
2. Das GPRS GSN verkapselt das empfangene IPX-Paket in ein X.25-Paket, welches in dem Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerk des Betreibers 1 verwendet wird. Das X.25-Paket wird mit der Adresse GPRS-HSN1-X.25 des Home-Unterstützungsknotens des Betreibers 1 und mit der Adresse GPRS-GSN1-X.25 des Gateway- Unterstützungsknotens bereitgestellt. Der GPRS GSN leitet das X.25-Paket an den Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN mittels des Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerkes des Betreibers 1 weiter. Das Verkapselungsformat kann beispielsweise das gleiche sein, wie das im Punkt-zu-Punkt-Protokoll PPP verwendete, welches detaillierter nachfolgend beschrieben wird. PPP enthält auch ein Identifikationsfeld, welches zur Bestimmung der Protokollart des verkapselten Datenpakets (IPX in diesem Fall) verwendet wird. Der GPRS-GSN leitet das X.25-Paket an den Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN mittels des Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerkes von Betreiber 1 weiter.
3. Der GPRS HSN empfängt das X.25-Paket und überprüft den aktuellen Empfänger, d.h. Die IPX-Adresse MS-IPX der Mobilstation. Der GPRS-HSN findet die GPRS-Roamingzahl GPRS-MRNB der Mobilstation in seiner internen Datenbank mittels der IPX-Adresse MS-IPX der Mobilstation. Es sollte angemerkt werden, dass der Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN nicht notwendig IPX-Protokolle selbst verwenden muss oder mit dem IPX-Routingmechanismus vertraut sein muss, aber er muss nur die Verbindung zwischen IPX-Adressen und Mobilstationen wissen. Falls die Mobilstation anderer Netzwerkadressen aufweist (beispielsweise eine IP-, X.25- und/oder CLNP-Adresse), wird die Roamingzahl auf die gleiche Weise mittels der Abbildung der Datenbank des Home-Unterstützungsknotens gefunden. Schließlich in dem Beispiel der 2 und 3, verkapselt der GPRS HSN das IPX-Paket in ein X.25-Paket, welches auch die Adresse GPRS-SN1-X.25 des besuchten Unterstützungsknotens, die eigene Adresse GPRS-HSN1-X.25 des Home-Unterstützungsknotens, die Roamingzahl GPRS-MRNB1 der Mobilstation und die Home-Roamingzahl GPRS-HRNB enthält. Die Home-Roamingzahl ist die Roamingzahl des Home-Standortregisters der Mobilstation in einem GPRS-Netzwerk. Der GPRS HSN sendet dann das verkapselte Datenpaket weiter an den Unterstützungsknoten GPRS SN.
4. Der Unterstützungsknoten GPRS SN empfängt das IPX-Datenpaket verkapselt in dem X.25-Paket, verkapselt das IPX-Datenpaket in ein GPRS-Funkverbindungsprotokoll- Datenpaket und sendet über die GPRS-Funkschnittstelle an die Mobilstation. Das GPRS-Paket enthält auch die TLLI der Mobilstation. Die exakte Implementierung des Funkverbindungs-Protokolls ist nicht notwendig, wie es die Erfindung betrachtet. Als ein Beispiels des Sendens von Datenpaketen über die GPRS-Schnittstelle, wird ebenso auf die schwebende Finnische Patent Anmeldung 950117 Bezug genommen. Der Unterstützungsknoten GPRS SN braucht nicht das Protokoll (IPX in diesem Fall), welches die Mobilstation verwendet, zu verstehen.
5. Die Mobilstation empfängt das GPRS-Paket über die Funkschnittstelle und leitet das IPX-Paket, welches darin bereitgestellt wird, für die mit der Mobilstation verbundene Anwendung weiter.

Mobilabstammende (MO) Pakete
Das Folgende ist eine Beschreibung von einem MO-Paket-Routing mit Bezug auf 4 in einer Situation, wo eine Mobilstation ein IPX-Paket an den Partei-Computer Host sendet. Das gleiche Routingereignis wird mittels eines Signalisierungsdiagramms in 5 dargestellt. Die im Folgenden verwendete Nummerierung entspricht jener, die in den 4 und 5 verwendet wird.
Die Mobilstation empfängt, von der Anwendung, die mir ihr verknüpft ist, ein IPX-Paket, welches die IPX-Adresse Partei-IPX des Partei-Computers, die IPX-Adresse MS-IPX der Mobilstation und Daten enthält.

1. Die Mobilstation verkapselt das IPX-Paket in ein GPRS-Paket, welches auch die TLLI der Mobilstation enthält. Die Mobilstation sendet das GPRS-Paket über die Funkschnittstelle an den versorgenden Unterstützungsknoten GPRS SN.
2. Die GPRS SN empfängt das GPRS-Paket über die Funkschnittstelle und verkapselt das IPX-Paket, welches darin in einem X.25-Paket ohne ausführlicherem Interpretieren der Inhalte des verkapselten IPX-Pakets. Der Unterstützungsknoten GPRS SN braucht somit nicht das Protokoll zu verstehen, welches von der Mobilstation (IPX) verwendet wird. Der GPRS SN beinhaltet auch die X.25-Adresse GPRS-GSN1-X.25 des Gateway-Unterstützungsknotens, seine eigene Adresse GPRS-SN1-X.25, die Roamingzahl GPRS-MRNB der Mobilstation und die Home-Roamingzahl GPRS-HRNB in dem X.25-Paket. Anschließend mutet der GPRS SN das X.25-Paket an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN indem er das X.25-Backbone-Netzwerk verwendet.
3. Der GPRS GSN empfängt das X.25-Datenpaket und überprüft das Protokoll des verkapselten IPX-Pakets. Das der GPRS-GSN das IPX-Protokoll selbst unterstützt (in Richtung der Datennetzwerke), löst er die X.25-Verkapselung ab und sendet das IPX-Paket mittels IPX-Fern-Netzwerken an den Partei-Computer Host, indem er normale IPX-Routing-Mechanismen verwendet.

Inter-Betreiber-Paket-Routen
Diese Kapitel beschreibt das Prinzip des Routens von Datenpaketen, wenn eine Mobilstation sich nicht innerhalb ihres GPRS-Home-Netzwerkes befindet und das Inter-Betreiber-Routen verlangt wird.
Mobilbeendete (MT) Pakete
Das Folgende ist eine Beschreibung eines MT-Paket-Routings mit Bezug auf die 6 und 7, wenn sich eine Mobilstation außerhalb ihres Home-Netzwerkes befindet und der Partei-Computer Host ein IPX-Paket an die Mobilstation mittels Verwendung einer IPX-Nachricht sendet.

1. und 2. Das Senden des IPX-Pakets von dem Partei-Computer Host an den Gateway-Unterstützungsknoten des Betreibers 1 und davon weiter an den Home-Unterstützungsknoten GPRS HSN ist identisch mit den 2 und 3.
3. Der GPRS-HSN empfängt das X.25-Paket und überprüft den aktuellen Empfänger mittels der IPX-Adresse MS-IPX der Mobilstation. Mittels der IPX-Adresse MS-IPX, findet der GPRS HSN die GPRS-Roamingzahl GPRS MRNB der Mobilstation. In diesem Fall befindet sich die Mobilstation nicht innerhalb des gleichen Netzwerkes, weshalb der GPRS HSN das IPX-Paket in ein X.25-Paket verkapselt und das X.25-Paket an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN sendet.
4. Das GPRS GSN enthält die Adressen der Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN der anderen Betreiber. Der GPRS GSN überprüft die Roamingzahl GPRS MRNB der Mobilstation und verkapselt das IPX-Paket in ein IP-Paket, welches auch die IP-Adresse GPRS-GSN2-IP des Gateway-Unterstützungsknotes des Betreibers 2, sine eigene IP-Adresse GPRS-GSN1-IP, die Roamingzahl GPRS-MRNB der Mobilstation und die Home-Roamingzahl GPRS-HRNB. Anschließend sendet die GPRS GSN das IP-Paket an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreibers 2 mittels des Inter-Operator-Backbone-Netzwerkes.
5. Der GPRS GSN des Betreibers 2 löst die Verkapselung des ursprünglichen IPX-Pakets in dem IP-Paket weg und verkapselt es erneut in ein CLNP-Paket, welches auch die Adresse GPRS-SN2-CLNP dieses Unterstützungsknoten GPRS SN enthält, wo sich die Mobilstation befindet, die eigene Adresse GPRS-GSN2-CLNP des Gateway-Unterstützungsknotens und die Roamingzahl GPRS-MRNB der Mobilstation und die Home-Roamingzahl GPRS-HRNB. Der GPRS GSN des Betreibers 2 leitet dann das CLNP-Paket mittels des Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerkes (CLNP) an den Unterstützungsknoten GPRS SN weiter.
6. Der GPRS SN löst die Verkapselung des IPX-Pakets weg und verkapselt es erneut in ein GPRS-Paket, welches auch die TLLI der Mobilstation enthält. Der GPRS SN sendet das GPRS-Paket über die Funk-Schnittstelle an die Mobilstation.
7. Die Mobilstation empfängt das GPRS-Paket über die Funkschnittstelle und löst die Verkapselung des IPX-Pakets weg. Anschließend leitet die Mobilstation das IPX-Paket an die Anwendung, welche mit ihm verbunden ist, weiter.

Die Roaming-Zahl GPRS-MRNB und die Home-Roamingzahl GPRS-HRNB der Mobilstation werden mit den Paketen die gesamten Distanzen zwischen dem GPRS HSN und dem GPRS SN des Operators 2 weitergeleitet. Auf der Basis dieser Zahlen, erlaubt jeder Knoten, der entlang der Route bereitgestellt wird, das Paket durch das Protokoll und Adressieren, welches in jedem Netzwerk verwendet wird, vorwärts zu routen.
Mobilabstammende (MO) Pakete
Es gibt drei Alternativen zum Abwickeln von MO-Paketen:

– das besuchte GPRS-System unterstützt das Protokoll der Mobilstation,
– das besuchte GPRS-System unterstützt nicht das Protokoll der Mobilstation und die Daten werden mittels des Home-GPRS GSN der Mobilstation geroutet,
– das besuchte GPRS-System unterstützt nicht das Protokoll der Mobilstation und die Daten werden mittels des GPRS GSN einer dritten Partei geroutet.

Der besuchte Betreiber unterstützt das Protokoll der Mobilstation
Das Folgende ist eine Beschreibung eines MO-Paket-Routing mit Bezug auf die 8 und 9, wenn sich eine Mobilstation außerhalb ihres Home-Netzwerkes befindet und wobei das besuchte Netzwerk das Protokoll der Mobilstation versteht. In dem Beispiel sendet die Mobilstation ein IPX-Paket von dem Partei-Computer Host.
Die Mobilstation empfängt ein IPX-Paket von der Anwendung, die mit ihm verbunden ist.

1. Die Mobilstation verkapselt das IPX-Paket in ein GPRS-Paket, welches auch die TLLI der Mobilstation enthält. Die Mobilstation sendet das GPRS-Paket über die Funkschnittstelle an den versorgenden Unterstützungsknoten GPRS SN des Betreibers 2.
2. Der GPRS SN empfängt das GPRS-Paket und verkapselt das IPX-Paket in ein CLNP-Paket ohne die Inhalte des IPX-Pakets zu interpretieren. Anschließend leitet der GPRS SN das CLNP-Paket an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreibers 2 durch Verwenden des Intra-Betreiber-Backbone-Netzwerkes des Betreibers 2 (CLNP) weiter. Der besuchte Unterstützungsknoten GPRS SN des Betreibers 2 braucht nicht zu wissen, ob das System das von der Mobilstation verwendete Protokoll unterstützt, da die Paketstruktur, die an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN gesendet worden ist, die gleiche in allen Fällen ist.
3. Der GPRS GSN empfängt das CLNP-Paket und löst die Verkapselung des IPX-Pakets weg. Da der GPRS GSN das IPX-Protokoll in Richtung des Datennetzwerks selbst unterstützt, sendet er das IPX-Paket mittels IPX-Netzwerken an den Partei-Computer Host durch Verwendung normaler IPX-Routing-Mechanismen.

Ein besuchtes Netzwerk unterstützt nicht das Protokoll der Mobilstation
Das Folgende ist eine Beschreibung eines MO-Paket-Routings mit Bezug auf die 10 und 11, wenn eine Mobilstation sich außerhalb ihres eigenen Home-Netzwerkes befindet, und wobei das besuchte Netzwerk nicht das Protokoll der Mobilstation unterstützt, wobei als ein Ergebnis davon, das Paket mittels des Betreibers 1 geroutet werden muss. In dem Beispiel sendet die Mobilstation ein IPX-Paket an den Partei-Computer.

1. und 2. Diese Stufen sind auch identisch mit den Stufen 1 und 2 der 8 und 9.
3. Der GPRS GSN empfängt das CLNP-Paket und überprüft das Protokoll des IPX-Pakets. Da der GPRS GSN nicht das IPX-Protokoll in Richtung des Datennetzwerkes selbst unterstützt, verkapselt er das ursprüngliche IPX-Paket in ein IP-Paket, welches an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreibers 1 gesendet wird.
4. Der GPRS GSN des Betreibers 1 empfängt das IPX-Paket, welches in dem IP-Paket eingekapselt ist und überprüft dessen Protokoll. Da der GPRS GSN des Betreibers 1 das IPX-Protokoll in Richtung des Datennetzwerkes selbst unterstützt, löst er die Verkapselung ab und sendet das ursprüngliche IPX-Paket mittels IPX-Netzwerken an den Partei-Computer Host.

Das Paket kann auch mittels des Netzwerkes des Betreibers 1 in einer gezwungenen Weise, beispielsweise für Abrechnungs- und Sicherheitsgründe, geroutet werden.
Der besuchte Betreiber unterstützt nicht das Protokoll der Mobilstation; Routen mittels des Gateways einer dritten Partei
Das Folgende ist eine Beschreibung eines MO-Paket-Routing mit Bezug auf die 12 und 13, wenn sich eine Mobilstation außerhalb ihres Home-Netzwerkes befindet und das besuchte Netzwerk das Protokoll der Mobilstation nicht versteht, wobei als Ergebnis davon das Paket mittels des GPRS-Netzwerkes einer dritten Partei geroutet wird.In dem Beispiel sendet die Mobilstation ein IPX-Paket an den Partei-Computer.

1 und 2. Diese Stufen sind identisch mit den Stufen 1 und 2 der 8 und 9.
2. Der GPRS GSN des Betreibers 2 empfängt das CLNP-Paket und überprüft das Protokoll des eingekapselten IPX-Pakets. Da der GPRS GSN nicht das IPX-Protokoll in Richtung des Datennetzwerkes selbst unterstützt, verkapselt er das ursprüngliche IPX-Paket in ein IP-Paket und sendet das IP-Paket an den Gateway-Unterstützungsknoten GPRS GSN des Betreibers 3, da der Betreiber eine Zustimmung mit dem Betreiber 3 gemacht hat, um IPX-Pakete weiterzuleiten.
3. Der GPRS GSN des Betreibers 3 empfängt das IPX-Paket, welches in dem IP-Paket mittels des Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerkes verkapselt ist und überprüft das Protokoll des verkapselten IPX-Pakets. Da dieser GPRS GSN das IPX-Protokoll in Richtung der Datennetzwerke selbst unterstützt, löst er die Verkapselung ab und sendet das ursprüngliche IPX-Paket mittels IPX-Netzwerken an den Partei-Computer Host.

Das vorhergehend beschriebene Verfahren kann Paket-Routing zum Beispiel in der folgenden Situation vereinfachen. Falls eine Mobilstation eines finnischen Betreibers Deutschland besucht und mit einem deutschen Partei-Computer Host kommuniziert und das besuchte GPRS-Netzwerk nicht das Protokoll der Mobilstation unterstützt, ist es möglich, mittels des Verfahrens der Erfindung, Vor- und Rückwärts-Verkehr zwischen Deutschland und Finnland in dem Inter-Betreiber-Backbone-Netzwerk in dem Fall mobilabstammender Pakete zu vermeiden, da die Pakete an den Partei-Computer mittels eines anderen deutschen GPRS-Betreibers, der das IPX-Protokoll unterstützt, geroutet werden können.
Wie vorhergehend angemerkt ist ein Protokoll, welches passend für die Verkapselung von Datenpaketen in GPRS-Netzwerken ist, das Punkt-zu-Punkt-Protokoll (PPP), welches in den Standards RFC 1661 und 1662 der Internet-Architektur-Behörde (IAB) definiert ist. PPP verwendet die Prinzipien, die Terminologie und Rahmenstruktur von ISO-3309-1970 Spitzen-Datenverbindungs-Protokoll-(High-level datea Link Control (HDLC)-Prozeduren. Eine Lösung zum Verwenden des PPP-Protokolls in GPRS-Netzwerken und zum Übertragung von Paketen mittels GPRS-Protokoll über die Funkschnittstelle wird in einer ebenfalls schwebenden Finnischen Patenanmeldung 950117 offenbart.
Die Figur und die Beschreibung, die sich darauf beziehen, sind lediglich beabsichtigt, die vorliegende Erfindung darzustellen. In ihren Details kann die Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der angehängten Ansprüche variieren.

Claims

Paket-Funksystem, umfassend Unterstützungsknoten, ein internes Paket-Netzwerk, das die Unterstützungsknoten (GPRS GSN) verbindet und ein protokoll-unabhängiges Routing von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation (MS) and einer Partei (Host), die mit einem externen Netzwerk verbunden ist, bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Unterstützungsknoten (GPRS GSN) angeordnet ist, um das interne Protokoll des Paket-Netzwerkes in Richtung auf das interne Paket-Netzwerk zu verwenden, jene Unterstützungsknoten (GPRS GSN), welche die Mobilstationen versorgen, angeordnet sind, um ein Verbindungsprotokoll der Funkschnittstelle in Richtung auf die Funkschnittstelle zu verwenden, und ein Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) angeordnet ist, welcher das Paket-Funknetzwerk mit mindestens einem externen Netzwerk verbindet, um ein Protokoll des externen Netzwerks in Richtung auf das externe Netzwerk zu verwenden, eine Datenbank bereitgestellt ist, um Information aufrecht zu erhalten, welche mindestens eine Netzwerkadresse der Mobilstation (MS) mit dynamischer Roaming-Information abbildet, wobei die dynamische Roaming-Information in ein mobilendendes Datenpaket eingesetzt ist, das gemäß dem internen Protokoll des Paket-Funknetzwerkes verkapselt ist, um das Routing des mobilendenden Datenpakets zu einem der Unterstützungsknoten (GPRS, GSN) innerhalb eines Bereichs zu ermöglichen, in welchem sich die Mobilstation (MS) befindet, wobei während des internen Routings des Paket-Funknetzwerkes, ein Datenpaket bereitgestellt wird, das von einer Mobilstation (MS) oder einem externen Netzwerk empfangen wird, mit einer Verkapselung gemäß dem internen Protokoll des Paket-Funknetzwerks.
Paket-Funksystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungsknoten (GPRS) und das interne Paket-Netzwerk sich innerhalb eines Computers oder einer Vielzahl von Computern befinden.
Paket-Funksystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein externes Netzwerk ein anderes Paket-Funksystem, ein Netzwerk, welches Paket-Funknetzwerke verbindet, und/oder ein Datennetzwerk ist.
Paket-Funksystem gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) angeordnet ist, um ein Datenpaket, das zu einem externen Netzwerk, in einem Paket gemäß dem Protokoll des externen Netzwerks gesendet werden soll, zu verkapseln, wenn die Daten zu einem externen Backbone-Netzwerk gesendet werden, aber das Datenpaket nicht zu verkapseln, wenn es zu einem Datennetzwerk gesendet wird.
Paket-Funksystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Datenbank zur Aufrechterhaltung von Information umfasst, welche Kennungsdaten von jeder Mobilstation (MS) mit einer Netzwerkadresse oder Netzwerkadressen der entsprechenden Mobilstation (MS) abbildet.
Verfahren für ein protokoll-unabhängiges Routing von Paketen zwischen einer Mobilstation (MS) und einer Partei (Host), die mit einem externen Netzwerk in einem Paket-Funknetzwerk verbunden ist, umfassend Unterstützungsknoten (GPRS SN), ein internes Paket-Netzwerk, das die Unterstützungsknoten verbindet, gekennzeichnet durch: Verwenden des internen Protokolls des Paket-Netzwerks in Richtung auf das interne Paket-Netzwerk an jedem der Unterstützungsknoten (GPRS SN), Verwenden derjenigen Unterstützungsknoten (GPRS SN), die die Mobilstationen (MS) versorgen, welche angeordnet sind, um ein Verbindungsprotokoll der Funkschnittstellen in Richtung auf die Funkschnittstelle bei denjenigen Unterstützungsknoten (GPRS SN) zu verwenden, welche die Mobilstationen (MS) versorgen, Verwenden eines Protokolls des externen Netzwerks in Richtung auf die externen Netzwerke bei einem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN), welcher das Paket-Funknetzwerk mit midestens einem externen Netzwerk verbindet, Verkapseln von Datenpaketen, die von der Mobilstation (MS) oder von dem externen Netzwerk gemäß dem Protokoll des Paket-Funknetzwerkes empfangen werden, Aufrechterhalten von Information in einer Datenbank, welche mindestens eine Netzwerkadresse der Mobilstation (MS) mit dynamischer Roaming-Information abbildet, wobei die dynamische Roaming-Information in mobilendendes Datenpaket eingegeben wird, welches gemäß dem internen Protokoll des Paket-Funknetzwerkes verkapselt ist, um Routing des mobilendendes Datenpakets zu einem der Unterstützungsknoten (GPRS GSN) innerhalb eines Bereichs zu ermöglichen, in welchem sich die Mobilstation befindet, Routing eines verkapselten Datenpakets in dem Paket-Funknetzwerk, gemäß dem Protokoll des Paket-Funknetzwerks, Ablösen der Verkapselung gemäß dem Protokoll des Paket-Funknetzwerks, wenn das Datenpaket von dem Paket-Funknetzwerk zu dem externen Netzwerk übertragen wird.
Verfahren zum Routing eines mobilendenden Datenpakets von einer Sende-Partei über ein externes Netzwerk, wenn sich die Mobilstation (MS) innerhalb ihres Home-Paket-Funknetzwerkes befindet, gekennzeichnet durch: Senden eines Datenpakets gemäß eines ersten Protokolls durch die Sende-Partei, wobei das Datenpaket die Netzwerkadresse gemäß dem ersten Protokoll für die Mobilstation (MS) enthält, Routing des Datenpakets mittels einem oder mehrerer Netzwerke zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerks der Mobilstation (MS) durch Verwendung eines Routings gemäß des ersten Protokolls, Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN), gemäß dem internen Protokoll des Home-Netzwerks, Senden des verkapselten Datenpakets zu dem Home-Unterstützungsknoten der Mobilstation (MS), durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN), Bestimmen der Roaming-Zahl der Mobilstation (MS) mittels der Netzwerkadresse der Mobilstation des ersten Protokolls, durch den Home-Unterstützungsknoten von der Mobilstation (MS), Routing des verkapselten Datenpakets zu dem Unterstützungsknoten (GPRS SN), der durch die Roaming-Zahl in dem Home-Netzwerk angezeigt wird, durch den Home-Unterstützungsknoten, Ablösen der Verkapselung gemäß dem internen Protokoll des Home-Netzwerks durch den Unterstützungsknoten (GPRS SN) und Senden des Datenpakets über die Funkschnittstelle zu der Mobilstation (MS), welches gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll verkapselt ist, Ablösen der Verkapselung gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll durch die Mobilstation (MS).
Verfahren zum Routing eines mobilabstammenden Datenpakets mittels eines externen Datennetzwerkes zu einer empfangenden Partei, wenn der mobile Teilnehmer sich innerhalb seines Home-Paket-Funknetzwerks befindet oder ein Paket-Funknetzwerk besucht, welches das Protokoll der empfangenden Partei unterstützt, gekennzeichnet durch Verkapselung eines Datenpakets eines ersten Protokolls gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll durch die Mobilstation (MS), wobei das Datenpaket, die Netzwerkadresse des ersten Protokolls für die empfangende Partei enthält, Senden des Datenpakets durch die Mobilstation (MS), welches gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll verkapselt ist, über die Funkschnittstelle zu einem Unterstützungsknoten (GPRS SN), wobei die Mobilstation in dem Paket-Funknetzwerk versorgt wird, Ablösen der Verkapselung gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll durch den Versorgungsknoten (GPRS SN) und Verkapselung des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem internen Protokoll des Paket-Funknetzwerks, Routing des verkapselten Datenpakets durch den Versorgungsknoten (GPRS SN), gemäß dem internen Protokoll zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Paket-Funknetzwerks, Ablösen der Verkapselung durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) und Weiterleiten des Datenpakets gemäß dem ersten Protokoll zu einem externen Datennetzwerk, welches das erste Protokoll verwendet, Weiterleiten des Datenpakets durch das externe Datennetzwerk zu der empfangenden Partei gemäß dem ersten Protokoll.
Verfahren zum Routing eines mobilendenden Datenpakets, wenn sich die Mobilstation (MS) außerhalb ihres Home-Paket-Funknetzwerkes befindet und Routing zwischen Paket-Funknetzwerken benötigt wird, gekennzeichnet durch: Senden eines Datenpakets gemäß eines ersten Protokolls durch die Sende-Partei, wobei das Datenpaket die Netzwerkadresse für die Mobilstation (MS) gemäß dem ersten Protokoll beinhaltet, Routing des Datenpakets mittels einem oder mehrerer externer Netzwerke zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerks der Mobilstation (MS) durch Verwenden eines Routings gemäß dem ersten Protokoll, Verkapselung des Datenpakets durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des ersten Protokolls gemäß dem internen Protokoll des Home-Netzwerks, Senden des verkapselten Datenpakets zu dem Home-Unterstützungsknoten der Mobilstation (MS) durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN), Bestimmen der Roaming-Zahl der Mobilstation (MS) mittels der Netzwerkadresse der Mobilstation des ersten Protokolls durch den Home-Unterstützungsknoten der Mobilstation (MS), wobei die Roaming-Zahl einen Knoten eines fremden Paket-Funknetzwerkes anzeigt, Routing des verkapselten Datenpakets zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerkes durch den Home-Unterstützungsknoten, Ablösen der Verkapselung gemäß dem internen Protokolls des Home-Netzwerkes durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerkes und Verkapselung des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem Protokoll, welches in dem Zwischen-Netzwerk-Verkehr zwischen dem Home-Netzwerk und dem fremden Paket-Funknetzwerk verwendet wird, Routing des verkapselten Datenpakets zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerkes durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerkes, Ablösen der Verkapselung gemäß dem Zwischen-Netzwerk-Protokoll durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerks und Verkapselung des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem internen Protokoll des fremden Netzwerks, Routing des verkapselten Datenpakets zu dem Unterstützungsknoten (GPRS, SN) durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerks, welcher durch die Roaming-Zahl dem fremden Netzwerk angezeigt wird. Ablösen der Verkapselung gemäß dem internen Protokoll des fremden Netzwerks durch den Unterstützungs-Knoten (GPRS; SN) des fremden Netzwerks und Senden des Datenpakets über die Funkschnittstelle zu der Mobilstation (MS), welches gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll verkapselt wurde, Ablösen der Verkapselung gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll durch die Mobilstation (MS).
Verfahren zum Routing eines mobilabstammenden Datenpakets über ein externes Datennetzwerk zu der empfangenden Partei, wenn sich die Mobilstation (MS) außerhalb des Home-Paket-Funknetzwerkes in einem fremden Paket-Funknetzwerk befindet, welches das erste Protokoll, das durch die Mobilstation (MS) verwendet wird, nicht unterstützt, gekennzeichnet durch Verkapselung eines Datenpakets des ersten Protokolls gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll durch die Mobilstation (MS), wobei das Datenpaket die Netzwerkadresse gemäß dem ersten Protokoll für die empfangende Partei beinhaltet, Senden des Datenpakets durch die Mobilstation (MS), welches gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll über die Funkschnittstelle verkapselt ist, zu einem Unterstützungsknoten (GPRS SN), der die Mobilstation in dem fremden Paket-Funknetzwerk versorgt, Ablösen der Verkapselung durch den Versorgungs-Knoten (GPRS SN) gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll und Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem internen Protokolls des externen Netzwerks, Routing des verkapselten Datenpakets zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Funknetzwerks durch den Versorgungs-Knoten (GPRS SN), gemäß dem internen Protokoll, Ablösen der Verkapselung durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerks gemäß dem internen Protokoll des fremden Netzwerks und Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem Protokoll, welches in dem Zwischen-Netzwerk-Verkehr zwischen dem fremden Netzwerk und dem Home-Netzwerk der Mobilstation (MS) verwendet wird, Routing des verkapselten Datenpakets zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerks durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerks, Ablösen der Verkapselung gemäß dem Zwischen-Netzwerk-Protokoll durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Home-Netzwerks, Routing des Datenpakets zu einem externen Datennetzwerk des ersten Protokolls durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) Protokoll des Home-Netzwerks, der das erste Protokoll unterstützt, durch Verwenden eines Routing-Mechanismus gemäß dem ersten Protokoll.
Verfahren zum Routing eines mobilabstammenden Datenpakets mittels eines zweiten Paket-Funknetzwerks und einem externen Datennetzwerks zu einer empfangenden Partei, wenn die Mobilstation (MS) sich außerhalb des Home-Paket-Funknetzwerks in einem fremden Paket-Funknetzwerk befindet, welches das erste Protokoll, das durch die Mobilstation (MS) verwendet wird, nicht unterstützt, gekennzeichnet durch Verkapseln eines Datenpakets des ersten Protokolls gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll durch die Mobilstation (MS), wobei das Datenpaket die Netzwerkadresse gemäß dem ersten Protokoll für die empfangende Partei beinhaltet, Senden des Datenpakets durch die Mobilstation (MS), welches gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll über die Funkschnittstelle zu einem Unterstützungsknoten (GPRS SN) verkapselt ist, wobei die Mobilstation (MS) in dem fremden Paket-Funknetzwerk versorgt wird, Ablösen der Verkapselung durch den Versorgungsknoten (GPRS SN) gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll und Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem internen Protokoll des fremden Netzwerks, Routing des verkapselten Datenpakets durch den Versorgungsknoten (GPRS SN) zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Funknetzwerks gemäß dem internen Protokoll, Ablösen der Verkapselung durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerks gemäß dem internen Protokoll des fremden Netzwerks und Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß dem Protokoll, welches in dem Zwischen-Netzwerk-Verkehr zwischen dem fremden Netzwerk und dem zweiten fremden Paket-Funknetzwerk verwendet wird, wobei das zweite Netzwerk das erste Protokoll unterstützt, Routing des verkapselten Datenpakets durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des fremden Netzwerks zu dem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des zweiten fremden Netzwerks, Ablösen der Verkapselung durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des zweiten fremden Netzwerks gemäß dem Zwischen-Netzwerk-Protokoll, Routing des Datenpakets durch den Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des zweiten fremden Netzwerks, welches das erste Protokoll unterstützt, zu einem externen Datennetzwerk des ersten Protokolls durch Verwenden eines Routing-Mechanismus gemäß dem ersten Protokoll.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 6–11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Unterstützungsknoten (GPRS, SN) und das interne Paket-Netzwerk innerhalb eines Computers oder einer Vielzahl von Computern befinden.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 6–11, gekennzeichnet durch Verwenden eines Home-Unterstützungsknotens als einen Gateway-Knoten in Richtung auf das externe Netzwerk.
Mobilstation (MS) für ein Paket-Funknetzwerk, gekennzeichnet durch: Mittel zum Bereitstellen eines mobilabstammenden Datenpakets eines ersten Protokolls, welches nicht in einem Versorgungs-Paket-Funknetzwerk unterstützt wird, wobei das Datenpaket eine Netzwerkadresse des ersten Protokolls für eine empfangende Partei (HOST) beinhaltet, die das erste Protokoll unterstützt, Mittel zum Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll, welches durch das Versorgungs-Paket-Funknetzwerk unterstützt wird, Mittel zum Senden des Datenpakets, welches gemäß dem Funk-Verbindungsprotokoll über eine Funkschnittstelle zu einem Unterstützungsknoten (GPRS SN) verkapselt ist, der die Mobilstation (MS) in dem Paket-Funknetzwerk versorgt, wobei ein protokoll-unabhängiges Routing des Datenpakets von der Mobilstation (MS) durch das Paket-Funknetzwerk zu der empfangenden Partei in einem zweiten Netzwerk ermöglicht wird.
Versorgungs-Unterstützungsknoten (GPRS SN) für ein Paket-Funknetzwerk, gekennzeichnet durch: Mittel zum Empfangen eines Datenpakets von einer Mobilstation (MS), welches gemäß einem speziellen Funk-Verbindungsprotokoll verkapselt ist, wobei es durch den Versorgungs-Unterstützungsknoten unterstützt wird, wobei das Datenpaket von einem ersten Protokoll stammt, welches nicht durch den Versorgungs-Unterstützungsknoten (GPRS SN) unterstützt wird, und wobei das Datenpaket eine Netzwerkadresse des ersten Protokolls für eine empfangende Partei beinhaltet, die das erste Protokoll unterstützt, Mittel zum Entkapseln eines empfangenen Datenpakets des ersten Protokolls, Mittel zum Verkapseln des Datenpakets des ersten Protokolls gemäß einem internen Protokoll des Paket-Funknetzwerks, Mittel zum Senden des verkapselten Datenpakets zu einem Gateway-Unterstützungsknoten (GPRS GSN) des Paket-Funknetzwerks in Übereinstimmung mit dem internen Protokoll.