DE69736596T2

DE69736596T2 - Verfahren und vorrichtung zur adressierung einer schnurlosen kommunikationseinheit mit einer dynamisch zugewiesenen adresse

Info

Publication number: DE69736596T2
Application number: DE69736596T
Authority: DE
Inventors: Göran HALL; Karl Stefan TOTH
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2017-06-07
Also published as: WO1997048246A1; CN1228228A; CN1126388C; NZ333221A; AU3199797A; JP3402612B2; AU718114B2; US5708655A; DE69736596D1; EP0904665B1; JP2000512816A; BR9709572B1; CA2257981C; BR9709572A; CA2257981A1; EP0904665A1

Description

FACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Kommunikationstechnik unter Einbeziehung drahtloser Kommunikationsstationen; insbesondere betrifft die Erfindung den Teil dieses Gebiets, der die Adressierung der drahtlosen Kommunikationsstationen mit dynamisch zugewiesenen Adressen anbelangt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fortschritte auf den Gebieten der Elektronik und Kommunikationstechnik haben die Einführung vieler neuer Arten von Kommunikationssystemen ermöglicht. Information kann erschwinglich zu Standorten und auf eine Art und Weise übermittelt werden, wie sie vorher nicht möglich oder nicht erschwinglich war.
Das Gebiet der zellularen Telefonie ist ein Beispiel für ein Kommunikationssystem, das aufgrund solcher Fortschritte möglich gemacht worden ist. Kommunikation im Rahmen eines zellularen Telefon- oder anderen Funktelefonie-Systems ist vorteilhaft, da keine feste, drahtgebundene Verbindung zwischen einer sendenden Station und einer empfangenden Station erforderlich ist, um Übertragungen zwischen ihnen durchführen zu können. Ein zellulares oder anderes Funktelefonie-Kommunikationssystem ist daher insbesondere vorteilhaft für die Durchführung von Übertragungen, wenn die Verwendung von festen oder fest verdrahteten Verbindungen zur Durchführung von Übertragungen unbequem oder unpraktisch wäre.
Anhaltende Fortschritte auf dem Gebiet der zellularen Telefonie sowie anderer Arten der Funktelefonie-Kommunikationstechnik haben die Einführung von neuen Diensten und neuen Formen der Kommunikation im Rahmen von bereits installierten zellularen und anderen Funktelefonienetzen ermöglicht.
Zum Beispiel sind Vorschläge gemacht worden, um bestehende zellulare und andere Kommunikationsnetze mit der Fähigkeit zur Übertragung von Paketdaten zu versehen, wie etwa Allgemeiner Paketvermittelter Funkdienst (GPRS). Information, die zwischen einer sendenden und einer empfangenden Station gesendet werden soll, wird zu diskreten Datenpaketen geformt. Einzelne der Pakete können auf einem Kommunikationskanal von der sendenden Station zur empfangenden Station gesendet werden. Da die Information mittels diskreter Pakete übermittelt wird, nutzt die sendende Station den Kanal nur während der Zeiträume, die zum Senden der diskreten Pakete erforderlich sind. Der Kanal ist deshalb normalerweise ein gemeinsam genutzter Kanal, der von einer Vielzahl von sendenden Stationen verwendet wird.
Aufgrund der Mehrfachnutzung eines solchen gemeinsam genutzten Kanals könnte es sein, daß ein Datenpaket, das durch eine sendende Station gesendet werden soll, in die Warteschlange gestellt werden muß, bis der gemeinsam genutzte Kanal verfügbar wird. Jedoch können, da der gemeinsam genutzte Kanal gemeinsam genutzt wird, die Kosten des Sendens der Daten auf einem gemeinsam genutzten Kanal unter vielen Benutzern aufgeteilt werden, da der sendenden Station kein festgeschalteter Kommunikationskanal zugewiesen werden muß, um die Übertragung des Pakets durchzuführen. Über das Internet durchgeführte Übertragungen und Übertragungen im Rahmen von Personenrufdienst-Netzen sind ebenfalls Beispiele für Kommunikationssysteme, die Datenübertragung von Paketdaten nutzen.
Das oben erwähnte digitale zellulare GSM-Kommunikationsnetz ist ein Beispiel für ein zellulares Kommunikationssystem, für das die Einführung des GPRS vorgeschlagen worden ist und für das vorgeschlagene Standards veröffentlicht worden sind. GSM-Mobilstationen, die gemäß solchen Standards aufgebaut sind, sind imstande, Paketdaten über das GSM-Netz zu übermitteln. Ein Host, wie etwa ein Notebook-Computer, kann Paketdaten senden und empfangen, wenn der Host mit der Mobilstation oder zum Beispiel der PCMCIA-Funkmodemkarte entsprechend verbunden ist. Der Host zusammen mit der Mobilstation oder einer analogen Vorrichtung wird hier nachstehend mitunter gemeinsam als drahtlose Kommunikationsstation bezeichnet.
Um ein Datenpaket an eine drahtlose Kommunikationsstation zu übermitteln, ist es erforderlich, daß das Paket mit einer Kennungsadresse der drahtlosen Kommunikationsstation adressiert ist. Eine Internetprotokoll-(IP-)Adresse ist ein Beispiel für eine Kennungsadresse, die verwendet werden kann, um Datenpakete zu adressieren, die an die Kommunikationsstation weiterzuleiten sind. Wenn Übertragungen im Rahmen eines Internetprotokolls durchgeführt werden, wird natürlich die IP-Adresse genutzt. Solche ähnlichen Adressen werden verwendet, wenn Daten im Rahmen von anderen Protokollen, wie etwa dem X.25-Protokoll, gesendet werden sollen.
Viele unterschiedliche Arten von Diensten sind implementiert worden, die durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden.
Mitteilungsdienste zum Beispiel, die Teilnehmer-Teilnehmer-Kommunikation zwischen Teilnehmern solcher Dienste ermöglichen, können durch die Übertragung von Paketdaten erfolgen. Elektronische Post oder Fax-Post sind Beispiele für Mitteilungsdienste. Solche Dienste nutzen Speichereinheiten mit Teilstrecken-Mailboxbetrieb, mitunter zusammen mit der Mitteilungsverarbeitung, wie etwa Funktionen zur Herausgabe, Verarbeitung und Umwandlung von Information.
Bestimmte Abfragedienste können ebenfalls durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden. Solche Dienste bieten die Möglichkeit, auf Information zuzugreifen, die in Datenbankzentren gespeichert ist. Information, die in solchen Datenbankzentren gespeichert ist, wird an einen Teilnehmer solcher Dienste bei Anforderung durch den Teilnehmer übermittelt. Abfragedienste, die im Rahmen des World Wide Web (WWW) des Internets bereitgestellt werden, sind ein Beispiel für einen Abfragedienst.
Fernwirkdienste können ebenfalls durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden. Fernwirkungsdienste sind normalerweise durch Transaktionen mit niedrigem Datenvolumen (das heißt von kurzer Dauer) gekennzeichnet. Die Gültigkeitsprüfung von Kreditkarten, Lotterie-Transaktionen, Verbrauchszähler-Ablesungen und Übertragungen von elektronischen Überwachungs- und Aufsichtssystemen sind sämtlich Beispiele für Fernwirkungsdienste.
Verteilungsdienste können ebenfalls durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden. Solche Dienste sind durch einen unidirektionalen Datenfluß von einem Netzstandort zu einer Vielzahl anderer Standorte gekennzeichnet. Nachrichten, Wetterberichte und Verkehrsmeldungen und Produkt- oder Dienstleistungswerbung sind Beispiele für solche Verteilungsdienste.
Bestimmte Dialogdienste können ebenfalls durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden. Dialogdienste sorgen mittels durchgehender Echtzeit-Informationsübermittlung für eine bidirektionale Kommunikation zwischen Teilnehmern solcher Dienste. Die Telnet^TM-Anwendung des Internets ist ein Beispiel für einen solchen Dienst.
Bestimmte Zuteilungsdienste sind ebenfalls Beispiele für bidirektionale Dienste, die durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden können. Solche Dienste sind durch den bidirektionalen Fluß von Information von einem Netzstandort (zum Beispiel einem Dispatcher) und anderen Benutzern gekennzeichnet. Taxi- und öffentliche Transportdienste sind Beispiele für solche Zuteilungsdienste.
Konferenzdienste sind noch andere Arten von Diensten, die durch die Übertragung von Paketdaten durchgeführt werden können. Solche Konferenzdienste sorgen für eine multidirektionale Kommunikation mittels Echtzeit-Informationsübermittlung zwischen mehreren Benutzern.
Wenngleich die Paketdaten mit der Kennung der drahtlosen Kommunikationsstation adressiert sein müssen, an die die Paketdaten weitergeleitet werden sollen, treten solche Übertragungen zu einer bestimmten Kommunikationsstation normalerweise nur selten und nur während kurzer Intervalle auf. Zum Beispiel nutzen die zuvor erwähnten Mitteilungsdienste normalerweise Speichereinheiten, die die Mitteilungsinformation vor der Übermittlung solcher Information an die drahtlose Kommunikationsstation speichern. Die drahtlose Kommunikationsstation muß nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt erreichbar sein, damit die Mitteilungsinformation abwechselnd zu der drahtlosen Kommunikationsstation übermittelt werden kann. Der Absender der Mitteilungsinformation muß nur die Nachrichtenadresse, zum Beispiel der E-Mail-Adresse, der drahtlosen Kommunikationsstation kennen. Wenn sie in der Speichereinheit gespeichert sind, ist die drahtlose Kommunikationsstation danach jederzeit imstande, empfangene Nachrichten aus der Speichereinheit abzurufen.
Abfrage-, Dialog- und Fernwirkungsdienste werden sämtlich durch die drahtlose Kommunikationsstation ausgelöst. Für eine solche Auslösung durch die drahtlose Kommunikationsstation ist es lediglich erforderlich, daß ein Dienstanbieter die Kennungsadresse der drahtlosen Kommunikationsstation kennt, die verwendet wird, wenn der Dienst angefordert wird. Die Kennungsadresse muß daher keine permanente Kennung sein, die die drahtlose Kommunikationsadresse permanent kennzeichnet.
Verteilungsdienste werden normalerweise über einen ganzen Rundsendebereich rundgesendet und nicht an bestimmte drahtlose Kommunikationsstationen gerichtet. Nur die Bereichscodes der Bereiche, wo die Information rundgesendet werden soll, müssen dem Absender der Information bekannt sein.
Zuteilungs- und Konferenzdienste erfordern ebenfalls nur, daß dem Dienstanbieter die gegenwärtig durch die drahtlose Kommunikationsstation genutzte Kennung bekannt ist. Das heißt, damit der Dienstanbieter die Dispositions- oder Konferenzstation bereitstellen kann, muß der Dienstanbieter mit der Adresse der Kommunikationsstation ausgestattet werden. Die Adresse muß jedoch keine permanente Adresse sein.
Wie oben angegeben, erfordert keiner der zuvor erwähnten Dienste, daß die drahtlose Kommunikationsstation mit einer permanenten Kennung identifiziert wird, um sicherzustellen, daß Paketdaten richtig adressiert werden, um an die drahtlose Kommunikationsstation übermittelt zu werden. Wenn stattdessen der Kommunikationsstation eine zeitweilige Kennung zugewiesen wird, können Daten, die an die drahtlose Kommunikationsstation zu übermitteln sind, mit der temporären Kennung an die drahtlose Kommunikationsstation adressiert werden. Eine Methode, mit der eine IP-Adresse abgerufen werden kann, wenn eine Verbindung auf der Sicherungsschicht eingerichtet wird, ist in IETF-RFC 1332, dem PPP-Internetprotokoll-Steuerungsprotokoll, beschrieben. Jedoch ist die Verwendung von temporären IP-Adressen, Einwahl-IP-Adressen oder anderen temporären Kennungen zur Identifizierung einer Hostvorrichtung bisher hauptsächlich genutzt worden, um stationäre Hosts zu identifizieren, wie etwa mittels eines Modems. Eine Durchführung der oben erwähnten Dienste, bei der eine temporäre Kennung statt einer permanenten Kennung verwendet wird, um Paketdaten zu adressieren, die an eine drahtlose Kommunikationsstation übermittelt werden sollen, ist daher vorteilhaft.
US-Patent 5 410 543 beschreibt ein Verfahren zur Verbindung von mobilen Computern mit einem Computernetz. Wenn der mobile Computer in Bewegung ist, meldet er seine gegenwärtige tatsächliche Adresse an einen Adreß-Server, der den mobilen Computer mit einer stellvertretenden Adresse im Netz darstellt. Der Adreß-Server nimmt für den mobilen Computer bestimmte Pakete entgegen und leitet sie zur gegenwärtigen tatsächlichen Adresse des mobilen Computers weiter.
Verschiedene Möglichkeiten, eine drahtlose Umgebung für IP-Übertragungen anzupassen, werden in D. Cohen et al.: "IP addressing and routing in a local wireless network", IEEE INFOCOM 92: Conference on Computer Communications, Band 2, New York (USA), erörtert. Der Artikel beschreibt drahtlose Netze mit mobilen Einheiten, die ein IP-Paket auf der Grundlage der IP-Adressierung senden und empfangen können. Jede mobile Einheit besitzt außerdem eine lokale Kennung (LID), durch die sie in der lokalen drahtlosen Umgebung bekannt ist, und eine permanente und weltweit einzigartige fest programmierte elektronische Kennung (EID), die hauptsächlich zu Authentifizierungszwecken verwendet wird. Ein Schema für temporäre IP-Adressen (TAS) wird beschrieben. Bei diesem Schema wird der mobilen Einheit von einer Basisstation eine temporäre IP-Adresse zugewiesen, wenn sie eingeschaltet wird und sie sich gegenüber der Basisstation identifiziert. Jede Basisstation hat ihre eigene Bank von IP-Adressen, die ihr permanent zugeordnet sind. Soweit es die IP-Leitweglenkung betrifft, werden die Adressen immer der Basisstation zugeordnet, die sie ausgegeben hat. Wenn sich eine mobile Einheit von einer Basisstation zu einer anderen begibt, werden zwei Alternativen vorgeschlagen: Aktualisierungen der Leitweglenkungstabelle und Weiterleitung durch die Quellen-Basisstation. Die Alternative der Leitweglenkungstabellen-Aktualisierung arbeitet im wesentlichen wie ein permanentes Schema, und Aktualisierungen werden über Aktualisierungen der bestehenden Leitweglenkungstabellen verbreitet. Bei der Weiterleitung durch die Quellen-Basisstation werden keine Leitweglenkungstabellen verändert, da die Quellen-Basisstation stets die Basisstation kennt, die die fragliche IP-Adresse versorgt, und Pakete werden dementsprechend weitergeleitet. Ein Nachteil bei diesem Ansatz besteht darin, wie in dem Artikel erklärt wird, daß es zu einer nicht-optimalen Leitweglenkung von Datenpaketen führt, wenn man sich bei der Weiterleitung auf die Quellen-Basisstation verläßt. Außerdem wird die Kommunikation mit der mobilen Einheit unterbrochen, wenn die Quellen-Basisstation abstürzt (eine Funktionsstörung hat). Um eine effizientere Wiederverwendung der IP-Adressen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, einen Adreß-Berater zu verwenden, der die Bank der IP-Adressen und der Zuordnungen zwischen den Basisstationen und den ihnen zugeteilten IP-Adressen beherbergt. Der Adreß-Berater wird jedes Mal konsultiert, wenn eine Basisstation einer mobilen Einheit eine IP-Adresse zuteilt und wenn eine Basisstation aufhört, eine mobile Einheit zu versorgen (zum Beispiel aufgrund einer Verbindungsübergabe). Der Adreß-Berater sorgt für eine erhöhe Funktionssicherheit, da eine Basisstation, die abstürzt, den Adreß-Berater abfragen und sich aktualisieren kann, wenn sie wieder hochfährt. Jedoch müssen die Basisstationen immer noch die Übersicht über die mobilen Einheiten haben, um zu bestimmen, ob IP-Adressen wiederverwendbar sind. Der Artikel schlägt auch eine etwas effizientere Variante vor, die jedoch eine gewisse zusätzliche Komplexität erfordert. Nach der Verbindungsübergabe wird der mobilen Einheit eine zusätzliche Adresse aus der Bank der neuen Basisstation zugewiesen. Alle neuen Übertragungen werden mit dieser zusätzlichen Adresse eingerichtet, was zu einer verbesserten Leitweglenkung führt. Die alte Adresse wird nur so lange aufbewahrt, wie noch eine Übertragung stattfindet, die sie verwendet.
EP-A1-0 483 547 offenbart ein Netz, das für die Verwendung des Internetprotokolls in mobilen Anwendungen angepaßt ist. Das Netz weist lokale Netze (LANs) auf, wobei jedes LAN Kopfstationen und mobile Kommunikationseinheiten umfaßt, die drahtlos mit den Kopfstationen kommunizieren. Jedes LAN umfaßt auch einen lokalen Gateway zur Kopplung des LAN mit einem globalen Gateway, der wiederum mit entfernten Netzbenutzern gekoppelt ist. Dem globalen Gateway wird eine Vielzahl von IP-Adressen zugeteilt, die anfordernden mobilen Kommunikationseinheiten durch den globalen Gateway dynamisch zugewiesen werden. Nach der Verwendung werden die IP-Adressen zur anschließenden Neuzuweisung an den globalen Gateway zurückgegeben. Der globale Gateway speichert auch während jeglicher Zeit, zu der eine bestimmte mobile Kommunikationseinheit nicht in Kontakt mit dem Netz ist, jegliche Datenpakete zwischen, die für die mobile Kommunikationseinheit bestimmt sind.
Wie aus dem Obigen ersichtlich wird, ermöglicht die Verwendung einer temporären, das heißt dynamisch zugewiesenen Adresse, daß Daten auch dann an eine drahtlose Kommunikationsstation übermittelt werden, wenn der drahtlosen Kommunikationsstation keine permanente Kennung zugeordnet ist, und dies ist auch vorteilhaft, wenn es zur Leitweglenkung von Daten zu der drahtlosen Kommunikationsstation kommt. Jedoch ist auch ersichtlich, daß jede Verbesserung bei der Zuweisung der dynamisch zugewiesenen Adresse und der zugeordneten Leitweglenkung von Daten ebenfalls wertvoll ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Folglich behandelt die vorliegende Erfindung ein Hauptproblem der Bereitstellung von Wegen und Mitteln zum Erreichen der Zuweisung einer dynamisch zugewiesenen Adresse und der zugeordneten Leitweglenkung von Daten, so daß die Zuweisung und Leitweglenkung effizient und flexibel (optimal) wird.
Unter einem Aspekt der Erfindung wird das oben erläuterte Problem mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einer entsprechenden Anordnung gemäß Anspruch 13 gelöst.
Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das oben erläuterte Problem mit einem Adreß-Server gemäß Anspruch 16 gelöst, wobei der Adreß-Server zur Verwendung mit dem oben erwähnten Verfahren und der Anordnung geeignet ist.
Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht somit darin, daß sie die Zuweisung von dynamisch zugewiesenen Adressen und die zugeordnete Leitweglenkung von Daten auf eine Weise bereitstellt, die effizient und vielseitig ist, insbesondere für Anwendungen, wo die Mobilität ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Erfindung ebenso für Paketdaten wie für leitungsvermittelte Daten verwendet werden kann.
Ein Fachmann wird anerkennen, daß weitere Probleme, Lösungen und Vorteile mit bestimmten Ausführungsformen der Erfindung verbunden sind, wie aus der ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine teils Funktionsblock-, teils schematische Darstellung eines Kommunikationssystems dar, in dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betriebsfähig ist.
2 stellt einen GPRS-Attach-Ablauf dar, wobei eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Abschnitt davon bildet.
3 stellt einen Leitweglenkungsablauf eines GPRS-Deaktivierungskontextes einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
4 stellt eine teils Funktionsblock-, teils schematische Darstellung ähnlich der in 1 gezeigten dar, die aber eine andere Arbeitsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 stellt eine grafische Funktionsblock-Darstellung eines Abschnitts eines öffentlichen landgestützten Mobilfunknetzes dar, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
6 stellt eine grafische Funktionsblock-Darstellung einer drahtlosen Kommunikationsstation dar, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 stellt ein Kommunikationssystem dar, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist und in dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betriebsfähig ist. Das Kommunikationssystem 10 ist hier ein GPRS-Kommunikationssystem, wie etwa ein System des Globalen Systems für Mobilfunk-Kommunikation (GSM), das einen allgemeinen paketvermittelten Funkdienst (GPRS) bereitstellt. Andere Kommunikationssysteme können ähnlich dargestellt sein. Man beachte ferner, daß die folgende Beschreibung zwar die Arbeitsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der Paketdaten übermittelt werden, beschreiben soll, daß aber andere Arten von Daten, wie etwa leitungsvermittelte Daten, in einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend übermittelt werden können.
Das Kommunikationssystem 10 weist hier darstellungsgemäß ein öffentliches landgestütztes Heimat-Mobilfunknetz (Heimat-PLMN) 12 und ein öffentliches landgestütztes Fremd-Mobilfunknetz (Fremd-PLMN) 14 auf. Das Heimat- und das Fremd-PLMN sind mittels einer Internetverbindung 16 miteinander verbunden. Wenngleich in der Figur der Einfachheit halber ein einzelnes Fremd-PLMN dargestellt ist, weist ein tatsächliches Kommunikationssystem normalerweise eine große Anzahl solcher PLMNs auf, von denen einzelne miteinander durch Internetverbindungen verbunden sind, analog zur Internetverbindung 16, die in der Figur dargestellt ist.
Das Heimat-PLMN 12 weist einen Serving-Paketvermittlungsknoten (SPSN) 18 auf, der hier mit einer Basisstation 22 gekoppelt ist. Der SPSN 18 ist mittels eines Heimat-PLMN-Basisnetzes 24 mit einem Gateway-Paketvermittlungsknoten (GPSN) 26 gekoppelt. Der GPSN 26 bildet einen Übergang zum Internet 16 und bildet eine Verbindung damit. Ein Internetprotokoll-Adreß-Server (IAS) 28 bildet ebenfalls einen Abschnitt des Heimat-PLMN. Der IAS 28 ist mittels des Heimat-PLMN-Basisnetzes 24 mit dem SPSN 18 und dem GPSN 26 gekoppelt.
Das Heimat-PLMN 12 ermöglicht die Durchführung drahtloser Kommunikation mit einer drahtlosen Kommunikationsstation, hier durch einen drahtlosen Host 32 dargestellt. Der drahtlose Host 32 ist hier als ein Notebook-Computer dargestellt. Der Notebook-Computer, der den drahtlosen Host 32 bildet, kommuniziert mit einem Heimat-PLMN 12 mittels eines Mobiltelefons oder einer PCMCIA-Funkmodemkarte oder dergleichen (in der Figur nicht gezeigt).
Das Fremd-PLMN 14 weist ebenso einen Serving-Paketunterstützungsknoten (SPSN) 38 auf, der mit einer Basisstation (BS) 42 gekoppelt ist. Der SPSN 38 ist zusätzlich mittels eines Fremd-PLMN-Basisnetzes 44 mit einem Gateway-Paketunterstützungsknoten (GPSN) 46 gekoppelt. Der GPSN 46 bildet einen Übergang zum Fremd-PLMN 14 und ist mit dem Internet 16 verbunden. Das Fremd-PLMN 14 weist ferner einen Internetprotokoll-Adreß-Server (IAS) 48 auf. Der IAS 48 ist mittels des Fremd-PLMN-Basisnetzes 44 mit dem SPSN 38 und mit dem GPSN 46 gekoppelt.
Die Basisstation 42 ermöglicht die Durchführung drahtloser Kommunikation mit einer drahtlosen Kommunikationsstation 50, hier dargestellt durch einen drahtlosen Host 52. Hier wird der drahtlose Host 52 wieder durch einen Notebook-Computer gebildet, der mit einem Mobiltelefon 53 gekoppelt ist. In einer anderen Ausführungsform ist der drahtlose Host stattdessen mit einer PCMCIA-Funkmodemkarte oder dergleichen gekoppelt.
Der drahtlose Host 52 ist im Heimat-PLMN 12 registriert, und wenn er sich an dem in der Figur dargestellten Standort befindet, hält er sich als Gast in einem vom Fremd-PLMN 14 umfaßten Verkehrsbereich auf. In der in der Figur dargestellten Ausführungsform weist der drahtlose Host 52 eine beispielhafte permanente Adresse auf, nämlich 192.54.128.16. Wie hierin nachstehend beschrieben wird, wird während des Betriebs einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dem drahtlosen Host 52 ferner dynamisch eine temporäre IP-Adresse zugewiesen, hier die temporäre Adresse 194.45.127.250.
In der Figur ist ferner ein ortsfester Host 54 dargestellt. Der ortsfeste Host 54 ist mittels einer drahtgebundenen Verbindung mit dem Internet 16 verbunden.
In Betrieb wird die Übertragung von Daten, hier von Paketdaten, zwischen entsprechenden Instanzen durchgeführt, wie etwa dem drahtlosen Host 52 und dem ortsfesten Host 54. Dem drahtlosen Host 52 wird eine temporäre IP-Adresse zugewiesen, und die Paketdaten, die an den drahtlosen Host 52 übermittelt werden sollen, werden mit der temporären IP-Adresse adressiert. Die temporäre IP-Adresse wird dem drahtlosen Host dynamisch zugewiesen. Weil eine solche Adreßzuweisung temporär ist, kann die temporäre IP-Adresse erneut zugewiesen werden, um nachfolgende Kommunikation mit einem anderen drahtlosen Host zu ermöglichen. Außerdem unterstützt die Zuweisung einer temporären IP-Adresse zum drahtlosen Host 52 die optimale Leitweglenkung von Datenpaketen zum drahtlosen Host, insbesondere, wenn der drahtlose Host 52, wie dargestellt, sich als Gast in einem Fremd-Netz aufhält. Verringerte Verzögerungszeiten und schnellerer Datendurchsatz werden als Ergebnis einer solchen optimalen Leitweglenkung ermöglicht.
2 stellt einen Zuteilungs- oder Attach-Ablauf einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, durch die dem drahtlosen Host 52 (gezeigt in 1) eine temporäre Adresse zugewiesen wird. Indem der drahtlose Host mit einer temporären IP-Adresse ausgestattet wird, kann der drahtlose Host 52 die Daten im Kommunikationssystem 10 übermitteln. Die Zuweisung der temporären IP-Adresse zum drahtlosen Host 52 wird durch den IAS 28 oder 48 erbracht.
Der drahtlose Host 52 identifiziert sich gemäß einer Registrierungsanforderung mit einer Mobilstationskennung (MSI) bei einem SPSN, wie etwa dem SPSN 38. In der beispielhaften Ausführungsform gibt die Registrierungsanforderung ferner an, ob der drahtlose Host 52 eine temporäre IP-Adresse anfordert und von welchem IAS, das heißt IAS 28 oder IAS 48, die IP-Adresse zugewiesen werden soll.
Das Punkt-zu-Punkt-(PPP-)Protokoll, das genutzt wird, oder das IPCP-Protokoll, das als Netzsteuerungsprotokoll (NCP) in das PPP-Protokoll eingeschlossen ist, bietet die Option einer Aushandlung der IP-Adresse, die für einen drahtlosen Host verwendet werden soll. Eine Beschreibung einer solchen Option wird im Dokument IETF RFC 1332 bereitgestellt, dem PPP-Internetprotokoll-Steuerungsprotokoll. Eine solche Prozedur wird normalerweise über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung durchgeführt. Jedoch wird in einem drahtlosen Paketfunksystem das PPP-Protokoll zwischen dem drahtlosen Host und einer Funk-Senderempfängervorrichtung verwendet. Die Funk-Senderempfängervorrichtung weist dem Host keine IP-Adresse zu. Indem die Anforderung einer IP-Adresse einer Registrierungsanforderung zugeordnet wird, wird die Registrierungsanforderung zu einem SPSN weitergeleitet, wie etwa dem SPSN 38. Der SPSN 38 leitet danach die Anforderung einer IP-Adresse zu einem geeigneten IAS weiter, wie etwa dem IAS 48.
Im SPSN 38 wird ein Kontext für den drahtlosen Host 52 eingerichtet. Der GPSN 46, der den Adreßbereich für die temporären IP-Adressen verarbeitet, wird entweder über die temporäre IP-Adresse informiert oder kann die temporäre Adresse aus einem Standortregister abrufen, abhängig von dem System, in dem der Dienst implementiert ist.
Im SPSN 38 werden von einem Mobilfunkgerät abgesendete Endbenutzer-Datenpakete in IP-Pakete eingekapselt, um zu einem geeigneten GPSN 46 getunnelt und von dort zu ortsfesten Hosts in externen Netzen, wie etwa dem ortsfesten Host 54, oder einem anderen GPSN, wie etwa dem GPSN 26, weitergeleitet zu werden, um danach einen anderen drahtlosen Host, wie etwa den Host 32, aufzusuchen. Wenn Daten an den drahtlosen Host 52 zu richten sind, werden in dem GPSN, der die temporären IP-Adressen verarbeitet, wie etwa dem GPSN 46, Endbenutzer-Datenpakete eingekapselt und danach durch das Basisnetz 44 zu demjenigen SPSN getunnelt, der gegenwärtig den drahtlosen Host 52 versorgt, hier SPSN 38.
Herkömmliche Standortaktualisierungsprozeduren können durchgeführt werden, und die gleiche temporäre IP-Adresse wird dem drahtlosen Host 52 so lange zugewiesen, wie der drahtlose Host 52 im gleichen PLMN, hier PLMN 14, registriert ist oder sich als Gast darin aufhält.
Der in 2 dargestellte Attach-Ablauf ist ein beispielhafter GPRS-Attach-Ablauf für einen drahtlosen Host, dem eine temporäre IP-Adresse zugewiesen werden soll. Wie bereits erwähnt wurde, ist die Zuweisung der temporären IP-Adresse von dynamischem Charakter, und die temporäre IP-Adresse kann im Anschluß an die Deaktivierung der Kommunikation mit einem bestimmten drahtlosen Host erneut zugewiesen werden.
Zuerst und wie mit dem ersten und zweiten Ablaufschritt 74 bzw. 76 bezeichnet wird eine PPP-Übertragungsstrecke zwischen dem drahtlosen Host 52 und dem Funk-Senderempfänger, hier einem bei ihm angeordneten Mobiltelefon (MT) 53, aufgebaut. Die PPP-Übertragungsstrecke wird als Antwort auf eine Konfigurationsanforderung des Übertragungsstrecken-Steuerungsprotokolls (LCP), die den ersten Ablaufschritt 74 bildet, und eine LCP-Konfigurationsbestätigung, die den zweiten Ablaufschritt 76 bildet, aufgebaut. Es können natürlich andere Arten von Protokollen genutzt werden, um diese Ablaufschritte und diejenigen Ablaufschritte, die nachstehend beschrieben werden sollen, durchzuführen.
Wenn die PPP-Übertragungsstrecke aufgebaut worden ist, konfiguriert der Host 52 die Übertragungsstrecke für die Verwendung eines spezifischen Netzwerkprotokolls, hier eines Internetprotokolls (IP). Wenn dem Host 52 keine permanente IP-Adresse zugewiesen worden ist oder die Zuweisung einer temporären IP-Adresse erwünscht ist, wie etwa zum Zweck der Leitwegoptimierung, wird dem Mobiltelefon ferner eine Anforderung einer temporären IP-Adresse senden, hier mit dem dritten Ablaufschritt 78 bezeichnet und durch eine NCP-Konfigurationsanforderung gebildet.
Die Mobilstation 53 erzeugt auf herkömmliche Weise Signale, um eine Kanalzuweisung von der Basisstation 42 anzufordern, wie mit dem Ablaufschritt 82 bezeichnet, und die Basisstation 42 antwortet mit einer sofortigen Zuweisung, wie etwa der auf einem langsamen Datensteuerungskanal (SDCCH), wie mit dem Ablaufschritt 84 bezeichnet. Wenn der Funk-Senderempfänger nicht registriert ist, wird eine Attach-Anforderung erzeugt und an den SPSN 38 gesendet, wie mit dem Ablaufschritt 86 bezeichnet. Danach werden mit Block 87 bezeichnete herkömmliche Authentifizierungsprozeduren implementiert, zum Beispiel im GPRS-Verschlüsselungsmodus, und durch den SPSN 38 wird eine Attach-Antwort erzeugt und an den Funk-Senderempfänger senden, hier bezeichnet mit dem Ablaufschritt 88. Wenn der Funk-Senderempfänger bereits dem PLMN zugeteilt ist, muß die Attach-Prozedur nicht wiederholt werden.
Wenn die Attach-Prozedur abgeschlossen ist, sendet der Funk-Senderempfänger eine Aktivierungsleitweglenkungskontext-Anforderung an den SPSN 38. Die Aktivierungsleitweglenkungskontext-Anforderung ist in der Figur mit dem Ablaufschritt 92 bezeichnet. Die Aktivierungsleitweglenkungskontext-Anforderung weist eine Anforderung einer temporären IP-Adresse auf. Eine solche Anforderung wird aus der NCP-Konfigurationsanforderung weitergeleitet, die den Ablaufschritt 78 bildet. Durch den SPSN 38 wird eine NEI-Abrufanforderung an einen geeigneten Internetprotokoll-Adreß-Server gesendet, hier den Server 48. Die Auswahl des IAS, von dem die temporäre IP-Adresse zugewiesen werden soll, wird durch den drahtlosen Host 52 durchgeführt. Anstelle des IAS 48 kann ein anderer IAS ausgewählt werden, wie etwa der IAS 28.
Als Antwort auf die Anforderung, die mit dem Ablaufschritt 94 bezeichnet ist, wird durch den IAS eine NEI-Abrufantwort erzeugt, wie mit dem Ablaufschritt 96 bezeichnet. Die NEI-Abrufantwort weist die temporäre IP-Adresse auf, die dem Host 52 durch den IAS 48 zugewiesen wurde. Die NEI-Abrufantwort, die den Ablaufschritt 96 bildet, weist auch Information auf, die sich auf den GPSN bezieht, der die zugewiesene IP-Adresse verarbeiten soll, und nachdem ein Kontext mit einem solchen GPSN, hier dem GPSN 46, eingerichtet worden ist und ein GPRS-Kontext aktiviert worden ist, bezeichnet mit Block 97, wird durch den SPSN 38 eine Aktivierungsleitweglenkungskontext-Antwort an den Funk-Senderempfänger weitergeleitet. Die Aktivierungsleitweglenkungskontext-Antwort ist in der Figur mit dem Ablaufschritt 98 bezeichnet.
Wenn die Aktivierungsleitweglenkungskontext-Antwort, die die durch den IAS 48 zugewiesene temporäre IP-Adresse aufweist, am Funk-Senderempfänger empfangen worden ist, wird die zugewiesene IP-Adresse als Teil einer NCP-Konfigurationsbestätigung zum Host 52 weitergeleitet, was in der Figur mit dem Ablaufschritt 102 bezeichnet ist.
Wenn die Aktivierungsleitweglenkungskontext-Antwort durch den Funk-Senderempfänger empfangen wird, wird auch im Funk-Senderempfänger ein Kontext mit dem SPSN 38 eingerichtet, und eine logische Übertragungsstrecke zwischen dem Funk-Senderempfänger und dem SPSN wird aufgebaut. Der Host 52 ist dann imstande, IP-Datenpakete an den Funk-Senderempfänger zu senden, die danach an einen entsprechenden Host weiterzuleiten sind.
Bei Abschluß der Kommunikation oder wenn anderweitig gewünscht, löst der drahtlose Host 52 die Aufhebung der aufgebauten Übertragungsschicht aus. Ein beispielhafter GPRS-Deaktivierungsleitweglenkungskontext-Ablauf ist in 3 dargestellt. Der Host 52 löst die Deaktivierung durch Senden einer Beendigungsanforderung im PPP oder vielmehr über das LCP des PPP aus.
Wenn der Host 52 die Netzwerkschicht-Kommunikation mittels einer Beendigungsanforderung im IPCP des PPP beendet oder wenn ein Inaktivitätszeitgeber des PPP eine Zeitabschaltung durchführt, wird die temporäre IP-Adresse, die dem drahtlosen Host zugewiesen wurde, zu einem Vorrat von ungenutzten IP-Adressen im IAS 46 zurückgegeben. Jedoch kann es sein, daß Datenpakete im Netz den drahtlosen Host 52 noch nicht erreicht haben. Um die Leitweglenkung solcher Daten zu einem anderen drahtlosen Host zu verhindern, wenn die temporäre IP-Adresse wiederverwendet wird, sollte eine solche IP-Adresse, nachdem sie wieder in den Vorrat der ungenutzten IP-Adressen eingebracht worden ist, zumindest für einen vorbestimmten Zeitraum nicht wiederverwendet werden. Danach ist die IP-Adresse wieder verfügbar, um wiederverwendet zu werden.
Wie in 3 dargestellt, wird eine NCP-Beendigungsanforderung durch den drahtlosen Host 52 erzeugt und an den Funk-Senderempfänger senden. Die NCP-Beendigungsanforderung ist in der Figur mit dem Ablaufschritt 104 bezeichnet. Die NCP-(IPCP-)Beendigungsanforderung wird über die PPP-Übertragungsstrecke zum Funk-Senderempfänger erzeugt, wie im Ablaufschritt 104 bezeichnet. Der Funk-Senderempfänger antwortet mit einer NCP-(IPCP-)Beendigungsbestätigung, die in der Figur mit dem Ablaufschritt 106 bezeichnet ist.
Danach wartet der Funk-Senderempfänger für einen Zeitraum, der mindestens so lang ist wie eine Neustartzeit. Ein solcher Zeitraum ist in der Figur mit dem Pfeil 108 bezeichnet. Danach sendet der Funk-Senderempfänger eine Deaktivierungsleitweglenkungskontext-Anforderung an den SPSN 38. Die Deaktivierungsleitweglenkungskontext-Anforderung ist in der Figur mit dem Ablaufschritt 112 bezeichnet. Die Deaktivierungsleitweglenkungskontext-Anforderung weist eine Angabe auf, daß die temporäre IP-Adresse freigegeben werden kann.
Die Anforderung, die IP-Adresse freizugeben, wird im SPSN 38 einer NEI-Freigabeanforderung zugeordnet, die an den IAS 48 gesendet wird. Eine solche NEI-Freigabeanforderung ist in der Figur mit dem Ablaufschritt 114 bezeichnet. Wenn sie im IAS 48 empfangen worden ist, sendet der IAS eine NEI-Freigabeantwort an den SPSN. Eine solche Antwort ist in der Figur mit dem Ablaufschritt 116 bezeichnet. Der SPSN, darauf antwortend, beginnt eine Kontext-Deaktivierungsprozedur zum GPSN 46. Eine solche Kontext-Deaktivierungsprozedur ist mit dem Block 118 in der Figur bezeichnet. Dann, und wie mit dem Ablaufschritt 122 bezeichnet, wird eine Deaktivierungsleitweglenkungskontext-Antwort vom SPSN 38 an den Funk-Senderempfänger gesendet und der Deaktivierungsleitweglenkungskontext-Ablauf wird beendet.
Wieder mit Bezug auf 1 wird die Leitweglenkung von Paketdaten zum drahtlosen Host 52 optimiert, wenn der Host sich im Fremd-PLMN 14 als Gast aufhält, da dem drahtlosen Host 52 durch den IAS 48 des Fremd-PLMN statt durch den IAS 28 des Heimat-PLMN 12 eine temporäre IP-Adresse zugewiesen werden kann. Wie mit Bezug auf 2 beschrieben, wird während der Registrierung des drahtlosen Hosts eine Anforderung einer temporären IP-Adresse durchgeführt.
Indem der IAS 48 ausgewählt wird, um dem drahtlosen Host 52 die temporäre Adresse zuzuweisen, muß die Registrierungsanforderung nicht zum Heimat-PLMN 12 zurückgeleitet werden. Wenn dem drahtlosen Host die temporäre IP-Adresse zugewiesen worden ist, wird die zugewiesene Adresse durch den drahtlosen Host 52 einem korrespondierenden Host übergeben, wie etwa dem ortsfesten Host 54. Danach wird die Übertragung von Paketdaten im Rahmen eines bestimmten Dienstes durchgeführt. Der Datenleitweg für die Paketdaten, die mit der temporären IP-Adresse des drahtlosen Hosts adressiert sind, ist in der Figur mit den Pfeilen 128, 132 und 134 bezeichnet.
Weil die temporäre Adresse dem drahtlosen Host durch den Fremd-IAS 48 des Fremd-PLMN statt durch das Heimat-PLMN zugewiesen wird, wird die Leitweglenkung von Daten zum drahtlosen Host 52 optimiert, wodurch die Kommunikationsverzögerungszeiten minimiert und die Kommunikationsdurchsatzraten maximiert werden. Und weil die temporäre IP-Adresse erneut zugewiesen werden kann, wird Problemen vorgebeugt, die mit der begrenzten Versorgung mit permanenten Adressen, die drahtlosen Hosts zugewiesen werden können, verbunden sind.
4 stellt erneut das Kommunikationssystem 10 mit Elementen dar, die den in der Darstellung von 1 gezeigten entsprechen. Solche Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie diejenigen, die verwendet worden sind, um entsprechende in 1 dargestellte Elemente zu bezeichnen. Da die Verbindung und die Arbeitsweise solcher Elemente mit denjenigen identisch sind, die mit Bezug auf 1 beschrieben worden sind, muß die vorhergehende Beschreibung nicht wiederholt werden.
Die Darstellung von 4 stellt einen Datenleitweg von Paketdaten dar, wenn eine dem drahtlosen Host 52 zugewiesene permanente Adresse verwendet wird, um Paketdaten zum drahtlosen Host zu adressieren. Wenn die permanente Adresse genutzt wird, müssen sowohl von einem Mobilfunkgerät abgesendete als auch an ein Mobilfunkgerät gerichtete Daten mittels des GPSN 26 des Heimat-PLMN 12 weitergeleitet werden. Die Daten, die zwischen dem drahtlosen Host 52 und einem korrespondierenden Host, hier dem ortsfesten Host 54, übermittelt werden, sind mit den Segmenten 136, 138 und 142 bezeichnet.
Ein Vergleich der Datenleitwege, die durch die Paketdaten in der beispielhaften Darstellung von 4 zu benutzen sind, mit der Darstellung von 1 stellt bildhaft die Vorteile dar, die durch die Arbeitsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden. Da der in 1 gezeigte Datenleitweg nicht erfordert, daß die Daten mittels des GPSN 26 zwischen dem ortsfesten Host 54 und dem drahtlosen Host 52 weitergeleitet werden, werden die Kommunikationsverzögerungszeiten minimiert und die Kommunikationsdurchsatzraten maximiert.
5 stellt Abschnitte des Fremd-PLMN 14 genauer dar. Das Fremd-PLMN 14 weist darstellungsgemäß den SPSN 38, den GPSN 46 und den IAS 48 auf. Wie bereits angegeben, bilden der SPSN 38 und der GPSN 46 einen Abschnitt des Fremd-PLMN-Basisnetzes 44, sind aber zur Veranschaulichung getrennt dargestellt.
Das SPSN 38 weist einen Empfänger 152 zum Empfangen der durch den drahtlosen Host 52 erzeugten Anforderung einer temporären Adresse auf. Wenn die Anforderung einer temporären Adresse empfangen worden ist, wird die Anforderung zu einem Sender 154 weitergeleitet, der die Anforderung zu einem Empfänger 156 des IAS 48 weiterleitet. Die durch den Empfänger 156 empfangene Anforderung wird an einen Erzeuger temporärer Adressen 158 übergeben, der eine verfügbare temporäre IP-Adresse aus einer Datenbank 162 abruft.
Die abgerufene temporäre IP-Adresse wird an einen Sender 164 übergeben, der die temporäre IP-Adresse an einen Empfänger 166 des SPSN 38 weiterleitet. Die empfangene temporäre Adresse wird an einen Leitweglenkungskontext-Erzeuger 168 übergeben, der als einen Bestandteil einen Leitweglenkungskontext-Bestimmer 172 aufweist. Angaben über den durch den Bestimmer 172 des Erzeugers 168 bestimmten Leitweglenkungskontext werden an einen Leitweglenkungskontext-Empfänger 174 des GPSN 46 bereitgestellt.
Signale, die solche Angaben darstellen, werden an einen Leitweglenkungskontext-Erzeuger 176 übergeben, der Leitweglenkungstabellen aktualisiert, hier dargestellt durch eine Leitweglenkungstabelle 178, die Paketvermittlungen zugeordnet sind, hier dargestellt durch eine Paketvermittlung 182.
Ebenso bewirkt der Leitweglenkungskontext-Erzeuger 168, daß Leitweglenkungstabellen, hier dargestellt durch eine Leitweglenkungstabelle 184, aktualisiert werden. Die Leitweglenkungstabellen sind den Paketvermittlungen zugeordnet, hier dargestellt durch eine Paketvermittlung 186. Dadurch wird im Fremd-PLMN ein Leitweglenkungskontext erzeugt, um die Übermittlung von Datenpaketen zwischen dem drahtlosen Host 52 und einem korrespondierenden Host, wie etwa Host 54, zu ermöglichen.
6 stellt die drahtlose Kommunikationsstation 50 dar, die hier durch den drahtlosen Host 52 und ein mobiles Endgerät 53 gebildet wird. Der drahtlose Host ist hier so gezeigt, daß er einen Anforderungserzeuger für eine temporäre Adresse 192 aufweist, der eine Anforderung einer temporären Adresse erzeugt, wie kürzlich beschrieben. Die Anforderung einer temporären Adresse wird an das mobile Endgerät 53 übergeben, das die Anforderung von dort sendet.
Wenn dem drahtlosen Host 52 eine temporäre IP-Adresse zugewiesen worden ist, wird die temporäre IP-Adresse an die drahtlose Kommunikationsstation 50 gesendet und im mobilen Endgerät 53 empfangen. Die empfangene temporäre IP-Adresse wird an einen Empfänger temporärer Adressen 194 der drahtlosen Kommunikationsstation übergeben. Die durch den Empfänger 194 empfangene temporäre IP-Adresse wird an einen Paketdatenformatierer 196 übergeben. Der Paketdatenformatierer 196 ist gemäß einer/einem bestimmten Anwendung oder Dienst betriebsfähig, hier durch den Anwendungsblock 198 funktional dargestellt. Paketdaten, die durch den drahtlosen Host 52 erzeugt werden sollen, werden an einen Paketdatensender 202 übergeben, der solche Paketdaten an das mobile Endgerät 53 übergibt, damit sie von dort aus gesendet werden.
Die drahtlose Kommunikationsstation 50 weist ferner darstellungsgemäß einen zusätzlichen Sender 204 auf, der betriebsfähig ist, temporäre Adressen mittels des mobilen Endgeräts 53 direkt an einen korrespondierenden Host zu senden.
Die Arbeitsweise der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, stattet eine drahtlose Kommunikationsstation mit einer dynamisch zugewiesenen Adresse aus, mit der Daten adressiert werden, die zu der Kommunikationsstation weitergeleitet werden sollen. Wenn Daten mit der dynamisch zugewiesenen Adresse adressiert sind, werden sie, wie etwa Paketdaten, an die drahtlose Kommunikationsstation weitergeleitet. Aufgrund der temporären und dynamischen Zuweisung der Adresse kann die Leitweglenkung von Daten zur Kommunikationsstation optimiert werden. Kommunikationsverzögerungszeiten werden minimiert und Durchsatzraten werden maximiert. Weil der drahtlosen Kommunikationsstation keine permanente Adresse bereitgestellt werden muß, wird außerdem Problemen vorgebeugt, die mit einer begrenzten Versorgung mit permanenten Adressen verbunden sind.
Die vorangegangenen Beschreibungen beziehen sich auf bevorzugte Beispiele zur Implementierung der Erfindung, und der Schutzbereich der Erfindung sollte nicht unbedingt durch diese Beschreibung begrenzt werden. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Verfahren zur dynamischen Zuweisung einer Netzwerkadresse an eine drahtlose Kommunikationsstation (50) in einem Kommunikationsnetzwerk (10) mit einer Basisstation (42) zur Funkkommunikation mit der drahtlosen Kommunikationsstation, einem Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation und einer Vielzahl von Adreß-Servern (28, 48) zur Zuweisung dynamisch zugewiesener Adressen, wobei jeder Adreß-Server aus der Vielzahl von Adreß-Servern mit einem Gateway-Vermittlungsknoten (26, 46) und einem Serving-Vermittlungsknoten (18, 38) gekoppelt ist, die im Kommunikationsnetzwerk (10) aufweisen sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Erzeugen einer Registrierungsanforderung zur Anforderung der Registrierung der drahtlosen Kommunikationsstation (50), um auf das Kommunikationsnetzwerk (10) zuzugreifen, um die Daten über dieses zu übermitteln, wobei die Registrierungsanforderung eine Anforderung zur Zuweisung einer dynamisch zugewiesenen Adresse an die drahtlose Kommunikationsstation durch einen festgelegten aus der Vielzahl von Adreß-Servern (28, 48) enthält; Erkennen im Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation der während des Erzeugungsschritts erzeugten Registrierungsanforderung; Weiterleiten von Angaben über die während des Erkennungsschritts erkannte Registrierungsanforderung an den festgelegten Adreß-Server (28, 48); innerhalb des festgelegten Adreß-Servers (28, 48) erfolgendes Zuweisen einer dynamisch zugewiesenen Adresse an die drahtlose Kommunikationsstation (50) als Antwort auf die Angaben der während des Weiterleitungsschritts an den festgelegten Adreß-Server weitergeleitete Registrierungsanforderung; innerhalb des festgelegten Adreß-Servers (28, 48) erfolgendes Zuordnen einer Netzwerkkennung des Gateway-Vermittlungsknotens (46), der im Kommunikationsnetzwerk (10) aufweisen ist und der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten; Senden einer Antwort vom festgelegten Adreß-Server (28, 48) an den Serving-Vermittlungsknoten zur Datenkommunikation mit der Basisstation, wobei die Antwort die dynamisch zugewiesene Adresse und Information bezüglich des Gateway-Vermittlungsknotens (46) aufweist, der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten; und Bereitstellen der dynamisch zugewiesenen Adresse vom Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation an die drahtlose Kommunikationsstation (50).
Verfahren nach Anspruch 1 mit dem weiteren Schritt des Übermittelns von Daten zwischen einer ausgewählten Kommunikationsstation (54) und der drahtlosen Kommunikationsstation (50).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Daten, die während des Übermittlungsschritts übermittelt wurden, Daten umfassen, die von der ausgewählten Kommunikationsstation (54) an die drahtlose Kommunikationsstation (50) übermittelt werden, wobei der Übermittlungsschritt ferner den Schritt des Adressierens der Daten mit der während des Übergabeschritts an die drahtlose Kommunikationsstation (50) übergebenen dynamisch zugewiesenen Adresse.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die während des Erzeugungsschritts erzeugte Registrierungsanforderung durch die drahtlose Kommunikationsstation (50) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die während des Erzeugungsschritts erzeugte Registrierungsanforderung ferner eine permanente Kennung umfaßt, die die drahtlose Kommunikationsstation (50) permanent kenntlich macht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetzwerk (10) aus einem Funktelefonie-Kommunikationsnetzwerk eines Funktelefonie-Kommunikationssystems besteht, das allgemeine Paket-Funkdienste bereitstellt, und wobei die während des Erkennungsschritts erkannte Registrierungsanforderung sowohl von der Basisstation (42) als auch von dem Serving-Vermittlungsknoten (38) erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetzwerk (10) ein öffentliches landgestütztes Heimat-Mobilfunknetzwerk (12) und ein öffentliches landgestütztes Gast-Mobilfunknetzwerk (14) aufweist und wobei die Vielzahl von Adreß-Servern einen ersten Adreß-Server (28) im öffentlichen landgestützten Heimat-Mobilfunknetzwerk und einen zweiten Adreß-Server (48) im öffentlichen landgestützten Gast-Mobilfunknetzwerk aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die drahtlose Kommunikationsstation (50) den ersten Adreß-Server (28) als den festgelegten Adreß-Server auswählt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die drahtlose Kommunikationsstation (50) den zweiten Adreß-Server (48) als den festgelegten Adreß-Server auswählt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Funktelefonie-Kommunikationssystem, das allgemeinen Paket-Funkdienst bereitstellt, ein Funktelefonie-Kommunikationssystem des Globalen Systems für Mobilfunk-Kommunikation umfaßt, das allgemeinen Paket-Funkdienst bereitstellt, wobei der allgemeine Paket-Funkdienst an die drahtlose Kommunikationsstation (50) als Antwort auf eine Attach-Prozedur bereitgestellt wird und wobei mindestens ein Abschnitt der während des Registrierungsschritts erzeugten Registrierungsanforderung im Anschluß an die Attach-Prozedur erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der im Anschluß an die Attach-Prozedur erzeugte Abschnitt der Registrierungsanforderung eine Routing-Kontext-Aktivierungsanforderung (92) umfaßt, wobei die Routing-Kontext-Aktivierungsanforderung zur Anforderung der Zuweisung der dynamisch zugewiesenen Adresse an die drahtlose Kommunikationsstation (50) dient.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Information bezüglich des Gateway-Vermittlungsknotens (46), der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten, die zugeordnete Netzwerkkennung ist.
Anordnung zur dynamischen Zuweisung einer Netzwerkadresse an eine drahtlose Kommunikationsstation (50) in einem Kommunikationsnetzwerk (10) mit einer Basisstation (42) zur Funkkommunikation mit der drahtlosen Kommunikationsstation, einem Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation und einer Vielzahl von Adreß-Servern (28, 48), wobei jeder Adreß-Server aus der Vielzahl von Adreß-Servern mit einem Gateway-Vermittlungsknoten (26, 46) und einem Serving-Vermittlungsknoten (18, 38) gekoppelt ist, die im Kommunikationsnetzwerk (10) aufweisen sind, wobei die Anordnung umfaßt: einen Registrierungsanforderungsgenerator (192), der in der drahtlosen Kommunikationsstation (50) positioniert ist, wobei der Registrierungsanforderungsgenerator zur Erzeugung einer Registrierungsanforderung dient, um die Registrierung der drahtlosen Kommunikationsstation anzufordern, um auf das Kommunikationsnetzwerk zuzugreifen, um Paketdaten über dieses zu übermitteln, wobei die Registrierungsanforderung eine Anforderung zur Zuweisung der dynamisch zugewiesenen Adresse an die drahtlose Kommunikationsstation durch einen festgelegten aus der Vielzahl von Adreß-Servern (28, 48) aufweist; einen Detektor (152), der sich im Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation befindet und mit dem Kommunikationsnetzwerk (10) gekoppelt ist, wobei der Detektor zum Erkennen der von dem Registrierungsanforderungsgenerator erzeugten Registrierungsanforderung dient; einen Adreßzuweiser (162, 158), der sich innerhalb des festgelegten Adreß-Servers (28, 48) befindet und als Antwort auf eine Nachricht vom Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation im Anschluß an die Erkennung der Registrierungsanforderung durch den Detektor (152) betriebsfähig ist, wobei der Adreßzuweiser zum Zuweisen der dynamisch zugewiesenen Adresse zur drahtlosen Kommunikationsstation dient; Mittel zum innerhalb des festgelegten Adreß-Servers erfolgenden Zuordnen einer Netzwerkkennung des Gateway-Vermittlungsknotens (46), der im Kommunikationsnetzwerk (10) aufweisen ist und der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten; Mittel (164) zum Senden einer Antwort von dem festgelegten Adreß-Server (28, 48) an den Serving-Vermittlungsknoten (38) zur Datenkommunikation mit der Basisstation, wobei die Antwort die dynamisch zugewiesene Adresse und Information bezüglich des Gateway-Vermittlungsknotens (46), der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten, aufweist; und einen Sender, der gekoppelt ist, um Angaben der durch den Adreßzuweiser dynamisch zugewiesene Adresse zu empfangen, wobei der Sender zum Übermitteln der Angaben über die dynamisch zugewiesene Adresse an die Kommunikationsstation (50) dient.
Anordnung nach Anspruch 13, wobei die Anordnung ferner Mittel umfaßt, die in der drahtlosen Kommunikationsstation (50) positioniert sind, zum Auswählen des festgelegten Adreß-Servers aus der Vielzahl von Adreß-Servern (28, 48).
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Information bezüglich des Gateway-Vermittlungsknotens (46), der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der abgerufenen dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten, die zugeordnete Netzwerkkennung ist.
Adreß-Server (48) für ein Kommunikationsnetzwerk (10), wobei der Adreß-Server umfaßt: eine Datenbank(162) mit verfügbaren dynamisch zugewiesenen Adressen; Mittel (156) zum Empfangen einer Anforderung zur Zuweisung einer dynamisch zugewiesenen Adresse an eine drahtlose Kommunikationsstation; Mittel (158) zum Abrufen einer verfügbaren dynamisch zugewiesenen Adresse aus der Datenbank als Antwort auf den Empfang der Anforderung; Mittel (164) zum Übermitteln einer Antwort mit der abgerufenen dynamisch zugewiesenen Adresse, dadurch gekennzeichnet: daß der Adreß-Server (48) dafür eingerichtet ist, eine Netzwerkkennung eines Gateway-Vermittlungsknotens (46) zuzuordnen, der im Kommunikationsnetzwerk (10) aufweisen ist und der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten; und daß der Adreß-Server dafür eingerichtet ist, die übermittelte Antwort mit Information bezüglich des Gateway-Vermittlungsknotens (46) bereitzustellen, der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der abgerufenen dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten.
Adreß-Server (48) nach Anspruch 16, wobei die Information bezüglich des Gateway-Vermittlungsknotens (46), der dafür bestimmt ist, Datennachrichten an die und von der abgerufenen dynamisch zugewiesenen Adresse zu verarbeiten, die zugeordnete Netzwerkkennung ist.