WO2003049490A1 - Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts - Google Patents

Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts Download PDF

Info

Publication number
WO2003049490A1
WO2003049490A1 PCT/DE2001/004542 DE0104542W WO03049490A1 WO 2003049490 A1 WO2003049490 A1 WO 2003049490A1 DE 0104542 W DE0104542 W DE 0104542W WO 03049490 A1 WO03049490 A1 WO 03049490A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
network
network element
access network
access
communication system
Prior art date
Application number
PCT/DE2001/004542
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Deubler
Notker Gerlich
Markus Lautenbacher
Mathias Rautenberg
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/DE2001/004542 priority Critical patent/WO2003049490A1/en
Priority to AU2002219006A priority patent/AU2002219006A1/en
Priority to DE10197169T priority patent/DE10197169D2/en
Publication of WO2003049490A1 publication Critical patent/WO2003049490A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/10Connection setup
    • H04W76/12Setup of transport tunnels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856Access arrangements, e.g. Internet access
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13096Digital apparatus individually associated with a subscriber line, digital line circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13097Numbering, addressing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13098Mobile subscriber
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13174Data transmission, file transfer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13196Connection circuit/link/trunk/junction, bridge, router, gateway
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13204Protocols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13282Call forward, follow-me, call diversion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13298Local loop systems, access network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13335Simulation, emulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13389LAN, internet
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2213/00Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13399Virtual channel/circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16Gateway arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting information data and signaling data between network elements or hosts in a communication network with the general features of claim 1, as well as a communication system and communication system devices for carrying out such a method.
  • the communication network consists of an access network and a core network, with the management of connected mobile radio devices or other subscriber-side data terminals in the access network, for example with regard to the transfer of an active mobile station from one network cell to another.
  • Administration takes place in the core network, for example with a view to authentication, authorization and charging.
  • the core network comprises a large number of different network elements.
  • DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
  • control plane for transmitting signaling information (signaling)
  • user plane user plane
  • useful information data transfer
  • the information data level IP1 and the control level CPl each end or terminate on two network elements or hosts H1 and H2 involved in the communication.
  • the overall network consists of the so-called access network AN (link-layer access network) and a core network CN (core network), which are connected to one another by an access network element or gateway GW.
  • a communication link between two network elements Hl and H2 leads from the first network element Hl through the access network AN and the access network element GW into the core network CN and from the core network CN as a rule again via an access network element GW and this or another access network AN the second network element H2.
  • the second network element H2 is shown as an extension of the core network to simplify the illustration without repeating the representation of access network elements or access networks.
  • the second network element is actually a device of the core network CN and thus a second passage through an access network element and an access network does not take place.
  • a schematic connection between the two network elements H1 and H2 is outlined in the lower half of FIG.
  • the flow of data that is to say the signaling and information data, is controlled by a so-called network layer protocol or network layer protocol, for example IP (Internet protocol) or X.25, from the access network element GW to the second network element H2.
  • IP Internet protocol
  • X.25 network layer protocol
  • signaling and information data are generated within the access network AN by means of so-called link layer techniques or connection layer techniques, e.g. in accordance with Ethernet IEEE 802.11 WLAN (IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers, WLAN: Wireless Local Area Network), ETSI Hiperlan (ETSI: European Telecommunications Standards Institute) or UMTS bearer service from network access element GW to the first network element Hl. Addressing and routing mechanisms of the network layer protocol are no longer used. Communication runs entirely on the link layer.
  • connection layer access network AN has only a very small bandwidth or a high inherent bit error rate, then the termination of the signaling via the connection layer access network AN in the first network element H1 leads to a load on the usually scarce access network resources, which are then no longer available for the transport of the information or user data.
  • the network element H1 does not have an implementation of the required core network functionality and / or a corresponding signaling protocol stack. This can be the case, for example, if the processor power in the network element H1 is not sufficient to process a signaling protocol stack which may be very complex.
  • a possible cause can also be that there is only a limited battery power of a radio-based mobile network element H1, so that power resources must be conserved, or that the network element Hl must be a very cost-efficient device for economic reasons.
  • IP-based core networks with wireless or radio-based access networks in which the so-called Mobile IP is used as the protocol, are generally known.
  • This protocol enables mobility in IP-based core networks of the current state of the art, which means the possibility that a mobile network element moves from one location to another location and the connections to the access network must change from location to location.
  • This functionality of mobile IP requires background signaling in approximately one second between the mobile network element or host and the responsible mobility agent.
  • wireless access networks e.g. according to IEEE 802.11 WLAN, ETSI HIPERLAN, UMTS Bearer Service, this leads to the problems a) and b) listed above.
  • DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
  • DHCP Lease N a DHCP-controlled address assignment
  • wireless access networks e.g. according to IEEE 802.11 WLAN, ETSI HYPERLAN or UMTS Bearer Service, also for the problems a) and b) mentioned above.
  • the object of the invention is to improve a method for transmitting information and signaling data in a communication system with a view in particular to mobility and the use of network elements with conventional standards in modern networks, in particular with mobile IP.
  • This object is achieved by a method for transmitting information data and signaling data in a communication system with the features of claim 1, a communication system for carrying out such a method with the features of claim 6 and a communication system device with the features of claim 12.
  • the removal of the spatial co-location for end or termination points from the control level and user or information data level in a network element of the communication system is particularly advantageous.
  • this enables a spatially optimal arrangement of the individual termination points.
  • a function on a network access element or gateway between the connection layer access network and the core network is expediently introduced as a type of virtual host as a termination point.
  • the realization of the Functionality cannot only be implemented in an access network element which is located spatially between the access network and the core network. Implementation is of course also possible in other access network elements anywhere in the access network.
  • Such a virtual host appears to a network element at one end of the communication link like its usual communication partner, that is, like the other network element.
  • the network element at the end of the communication link is thus in a state as if it would communicate in the usual way with the network element on the opposite side of the communication link, since the network access device or the gateway, as a virtual host, mirrors the properties of the actual communication partner.
  • Such a virtual network element expediently serves as a logical termination point within the control level on the access network element or gateway, representative of the actual host or the actual network element.
  • the virtual host or the virtual network element is advantageously used within the user or information data level as a transparent network element or transparent proxy and converter which is inserted between the network layer data path of the core network and the connection layer data path in the access network. In this way, the communication network can offer an end system a feature that the end system itself would not get in this way due to the lack of the required protocols.
  • Fig. 1 shows schematically the basic principle for a method for
  • FIG. 3 shows such an IP-based core network with a network access element that has a virtual DHCP client and
  • Fig. 4 shows an arrangement according to the prior art.
  • an exemplary arrangement for illustrating the basic principle is based on a first simple exemplary embodiment of a link-layer access network AN (Link-Layer Access Network) and a core network (Core Network) CN, which are connected via an access network element or gateway GW are interconnected.
  • AN Link-Layer Access Network
  • Core Network Core Network
  • Communication should e.g. between a first network element H1, for example a host, and a second network element H2, for example also a host.
  • the connection is established from the point of view of the first network element H1 via the access network AN and the access network element GW and the core network CN to the second network element H2.
  • the second network element H2 is shown as a device connected to the core network CN.
  • This second network element H2 can, however, not only be a device belonging to the core network CN, but in particular also a second network element H2, which is likewise connected to the overall network via the access network AN.
  • the connection described by the first network element H1 leads from the network access element GW into the core network CN and again via this or another network access element GW back through this access network AN or another access network to the second network element H2.
  • the second network element H2 is shown as a unit connected to the core network CN.
  • control plane for the transmission of signaling information (signaling)
  • user plane information data plane
  • data transfer there is a logic between the control plane (control plane) for the transmission of signaling information (signaling) and the so-called user plane or information data plane (user plane) for the transmission of information data or Differentiated user information (data transfer).
  • control plane control plane
  • user plane information data plane
  • data transfer data transfer
  • the network access element GW has a transfer network element, which is referred to below as a virtual network element VH.
  • VH transfer network element
  • the virtual network element VH accordingly has the functionality which would have been provided from the point of view of the second network element H2 in the event of communication by the first network element H1.
  • the first network element H1 is thus represented by the newly introduced instance of a virtual host or virtual network element VH in the network access element or gateway GW.
  • the virtual network element VH implements a corresponding signaling stack or signaling protocol stack and, on behalf of the first network element H1, terminates its signaling traffic with the second network element H2.
  • the control level CP1 therefore actually terminates in the end points second network element H2 and network access element GW.
  • the virtual network element can, of course, also be located in another device, which is located in the protocol levels or split into two corresponding elements.
  • the virtual network element VH acts in the network access element GW as a transparent network element, in particular a transparent proxy, in order to pass the actual user data or information data through.
  • the virtual network element VH expediently has the function of a converter in the information data level IP1, which not only allows the communication data between the two network elements H1 and H2 to pass through unchanged but also adapts it according to requirements.
  • the network element H2 for the network element Hl uses the network layer protocol to transport the user data from the core network CN to the network access element GW via corresponding link layer mechanisms from the network access element GW to the first network element H1. The same applies to the user data traffic in the opposite direction from the first network element H1 via the network access element GW to the second network element H2.
  • the information data level IP1 therefore terminates unchanged in the end points, namely the first and the second network element H1 or H2.
  • Such a structure and functionality of the network access element GW with a virtual network element VH solves the problems a) - c) in the termination of the control level CPl and the information data level IPl for or in the network elements H1 and H2 involved in the communication.
  • the second network element H2 which is to have a corresponding implementation for Mobile IP here, communication takes place with the first network element H1 via Mobile IP, although the first network element H1 does not have the corresponding functionality.
  • the virtual network element VH specifies a corresponding functionality of the first network element H1 compared to the second network element H2 and, from the point of view of the second network element H2, appears like a first network element HI with a mobile IP functionality.
  • the use of currently customary mobile radio devices is also made possible in further developed mobile radio systems with mobile IP technology.
  • Communication between the virtual network element VH and the network infrastructure takes place in accordance with the specifications of Mobile IP, while the communication between the virtual network element VH and the first network element H1 is carried out using simple technology in accordance with, for example, the specifications of RAN.
  • FIG. 1 This is shown in the lower diagram in FIG. 1, which outlines a connection layer data transmission in the information data level IP1, as a double arrow.
  • FIG. 2 illustrates an exemplary embodiment in which a virtual host or a virtual mobile host VMH with mobile IP functionality in an IP-based core network CN of a radio-based or wireless communication system is shown.
  • Mobility is realized in IP-based core networks CN in a manner known per se through the functionality of the so-called “Mobile IP ⁇ , as stated in the introduction.
  • the problems a) - c) of Mobile IP for IP-based core networks CN with connected radio-based access networks AP are solved.
  • the first network element H1 corresponds to a mobile network element or mobile host MH with the possibility of staying in different areas of the one access network AN or different access networks AN and communication via corresponding network-based access stations to the access network AN build.
  • the virtual network element VH between access network AN and core network CN from FIG. 1 corresponds in the exemplary embodiment of FIG. 2 to a virtual mobile host or virtual mobile access network element VMH1 on or in the access network element or gateway GW1. Another such virtual access network element VMH is set up on a further access network element GW2.
  • the second network element H2 from FIG. 1 corresponds to a corresponding node CNd (Correspondent Node).
  • the second network element H2 is thus functionally and / or structurally distributed over two devices.
  • the corresponding node CNd serves as any second network element with which a communication connection to the first network element MH is to be established.
  • the arrangement with several virtual access network elements VMH1 and VMH2 on different access network elements GW1 and GW2 enables the first mobile network element MH to change location without breaking the connection, even though the first mobile network element MH, for example, from the access area of a radio cell. le changes to the access network AN to another access point in another radio cell of the access network AN.
  • the communication connection must be transferred from the first mobile network element MH via the access network AN and a first access network element GW1 to the core network CN in such a way that after handover, a connection from the first mobile network element MH via a corresponding access point to this or there is an adjacent access network AN and a second network access element GW2 assigned to the core network CN.
  • the access network elements GW1 and GW2 are, for example, so-called gateway GPRS support nodes (GPRS: General Packet Radio Service) which are known per se, that is to say interfaces from an access network AN to a packet data network.
  • GPRS
  • a new virtual mobile network element VMH1 is instantiated on the access network element GW1 responsible for the current location of the first mobile network element MH.
  • the mobile IP signaling of the first mobile network element MH with the responsible mobility agent MA is terminated in the control level CP1 by the virtual mobile first network element VMH1 on the access network element GW1.
  • the virtual mobile network element VMH1 acts on the access network element GW1 when the mobile first network element MH communicates with the corresponding node CNd like a transparent proxy and converter between the network layer data path of the core network CN and the connection layer data path in the access network AN.
  • the first mobile network element MH After logging in at a first point in time t1 and at a later point in time t2, the first mobile network element MH moves out of a specific geographic region which is assigned to the network access point, that is to say from its original Chen site to another location that is assigned to another network access device, which in turn is connected to the access network CN with the second access network element GW2, initiates the connection layer access network (LLAN), for example, for reasons of resource optimization and traffic optimization or for reasons of one required network cell change or access network change a handover to the second access network element GW2, which is more favorable relative to the current geographical position of the first mobile network element MH.
  • LLAN connection layer access network
  • a new virtual mobile network element VMH2 is instanced on the second access network element GW2.
  • the communication context of the first virtual mobile network element VMH1 on the first access network element GW1 assigned to the first mobile network element MH is transmitted to the second virtual mobile network element VMH2 on the second access network element GW2.
  • the first virtual mobile network element VMHL on the first access network element GW1 can then be deleted.
  • communication of the first mobile network element MH via the access network AN and the second access network element GW2 and the core network CN with the corresponding node CNd is ultimately established, as is known per se according to Mobile IP.
  • the mobile IP signaling of the first mobile host MH with the responsible mobility agent MA is then terminated on the second access network element GW2 by the second virtual mobile host VMH2 in the control level CP1.
  • the second virtual mobile network element VMH2 on the second access network element GW2 is used in communication with the corresponding node CNd as a transparent network element or transparent proxy and converter between the network layer data path of the core network CN and the connection layer data path in the access network AN.
  • the host or the first network element HI from the general example from FIG. 1 in FIG. 3 also corresponds to a first network element or host HI.
  • the virtual host or the virtual network element VH on the Access network element GW from the first exemplary embodiment corresponds here to the virtual DHCP client VDC on the access network element GW.
  • the second network element H2 from the first exemplary embodiment or FIG. 1 here corresponds to a DHCP server DS.
  • a virtual DHCP client VDC is instantiated on the access network element GW.
  • the virtual DHCP client VDC acts on the access network element GW during communication between the first network element Hl and the second network element H2 as a transparent network element or as a transparent proxy and converter between the network layer data path of the core network CN and the connection layer Data path in the access network AN.
  • the actual core network CN can be reduced to a minimum and, for example, only be reduced from one server or one network element functionality to provide the IP address assignment.

Abstract

The invention relates to a method for transmitting information data and signalling data between a first network element (H1) and a second network element (H2) communicating with each other via at least one access network (AN) and a core network (CN) of a communication system. The signalling link and the information link lead via an access network element (GW) between the access network (AN) and the core network (CN). Logical separation is carried out between the signalling link on a control level (CP1) for the transmission of signalling data and the information link on an information data plane (OP1) for the transmission of information data as useful data. In order to optimize the functions and the structure of the control data and information data plane for hosts, a functionality shutting off the control plane (CP1) and/or the information data plane (1P1) vis à vis at least one of the network elements (H2; MA, CNd; DS, H2) is provided in the access network element. As a result, standard mobile radio stations can also be used in a network with future mobile IP control.

Description

Verfahren zum Übertragen von Inforrαations- und Signalisie- rungsdaten in einem Kommunikationssystem bei optimierter Verteilung von Steuerdaten- und Informationsdatenebene für HostsMethod for transmitting information and signaling data in a communication system with an optimized distribution of control data and information data levels for hosts
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von Informationsdaten und Signalisierungsdaten zwischen Netzelementen bzw. Hosts in einem Kommunikationsnetz mit den o- berbegriffliehen Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kommuni- kationssystem und Kommunikationssystemvorrichtungen zum Durchführen eines solchen Verfahrens .The invention relates to a method for transmitting information data and signaling data between network elements or hosts in a communication network with the general features of claim 1, as well as a communication system and communication system devices for carrying out such a method.
Es gibt eine Vielzahl verschiedenartigster Kommunikationssysteme, beispielsweise Mobilfunknetze gemäß dem Standard GSM (Global System for Mobile Communication) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) , oder Datennetze auf Basis des Internetprotokolls IP. Bei den Mobilfunksystemen besteht das Kommunikationsnetz aus einem Zugangsnetz und einem Kernnetz, wobei im Zugangsnetz die Verwaltung angeschlossener Mobilfunkgeräte bzw. sonstiger teilnehmerseitiger Datenendstationen zum Beispiel in Hinblick auf die Übergabe einer aktiven Mobilstation von einer Netzzelle zu einer anderen vorgenommen wird. Im Kernnetz erfolgt die Verwaltung, beispielsweise mit Blick auf Authentifizierung, Autorisierung und Ver- gebührung. Entsprechend umfasst das Kernnetz eine Vielzahl verschiedenartigster Netzelemente. Bei Datennetzen gibt es ebenfalls ein Zugangsnetz, an dem eine Vielzahl von Netzelementen in Form von Datenendeinrichtungen, die in der Regel als Hosts bezeichnet werden, angeschlossen werden können. In einfachsten Fällen erfolgt die Steuerung der Datenübertragung direkt über die einzelnen angeschlossenen Datenendeinrichtungen, sofern diese jeweils eindeutige Adressen zur Unterscheidung von Datenpaketen auf dem Zugangsnetz aufweisen. Üblich sind auch Datennetze, bei denen angeschlossenen Hosts jeweils von einer zentralen Netzinstanz aus eine für die entsprechende Sitzung eindeutige Zugriffsadresse bzw. IP-Adresse zugewiesen wird. Diese Netzeinrichtung kann als eigenständiger, sogenannter DHCP-Server (DHCP: Dynamisches Host- Konfigurierungs-Protokoll) ausgebildet sein, kann aber auch Bestandteil einer der angeschlossenen Datenendeinrichtungen sein. Im Fall einer derartigen zentralisierten Adressvergabe für sich anschließende Datenendeinrichtungen wird somit eine Art Kernnetz-Funktionalität bereitgestellt.There are a multitude of different types of communication systems, for example mobile radio networks according to the standard GSM (Global System for Mobile Communication) or UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), or data networks based on the Internet protocol IP. In the case of mobile radio systems, the communication network consists of an access network and a core network, with the management of connected mobile radio devices or other subscriber-side data terminals in the access network, for example with regard to the transfer of an active mobile station from one network cell to another. Administration takes place in the core network, for example with a view to authentication, authorization and charging. Accordingly, the core network comprises a large number of different network elements. In the case of data networks, there is also an access network to which a large number of network elements in the form of data terminal devices, which are generally referred to as hosts, can be connected. In the simplest cases, the data transmission is controlled directly via the individual connected data terminal devices, provided that they each have unique addresses for distinguishing data packets on the access network. Data networks are also common, in which connected hosts are each assigned a unique access address or IP address for the corresponding session from a central network instance. This network device can be used as an independent, So-called DHCP server (DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol) can be designed, but can also be part of one of the connected data terminals. In the case of such a centralized address assignment for subsequent data terminals, a kind of core network functionality is thus provided.
Nachfolgend werden Netze betrachtet, bei denen logisch zwischen einer Steuer- bzw. Signalisierungsebene (Control Plane) zur Übertragung von Signalisierungsinformationen (Signaling) und einer Nutzdaten- bzw. Informationsdaten-Ebene (User Plane) zur Übertragung von Nutzinformationen (Data Transfer) unterschieden wird. Wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, enden bzw. terminieren die Informationsdatenebene IPl und die Steuerebene CPl dabei jeweils beide auf zwei an der Kommunikation beteiligten Netzelementen bzw. Hosts Hl und H2. Das Gesamtnetz besteht dabei aus dem sogenannten Zugangsnetz AN (Link- Layer Access Network) und einem Kernnetz CN (Core Network) , welche durch ein Zugangsnetzelement bzw. Gateway GW miteinander verbunden sind. Eine Ko munikationsverbindung zwischen zwei Netzelementen Hl und H2 führt von dem ersten Netzelement Hl aus durch das Zugriffsnetz AN und das Zugangsnetzelement GW in das Kernnetz CN und von dem Kernnetz CN aus in der Regel wiederum über ein Zugangsnetzelement GW und dieses oder ein anderes Zugangsnetz AN zu dem zweiten Netzelement H2. da es sich im wesentlichen um eine spiegelsymmetrische Anordnung handelt, wird zur Vereinfachung der Abbildung das zweite Netzelement H2 in Verlängerung des Kernnetzes ohne nochmalige Darstellung von Zugangsnetzelementen oder Zugangsnetzen abgebildet. Möglich ist jedoch auch, dass das zweite Netzelement tatsächlich eine Einrichtung des Kernnetzes CN ist und somit ein zweiter Durchgang durch ein Zugangsnetzelement und ein Zugangsnetz nicht erfolgt.Networks are considered below in which a logical distinction is made between a control or signaling level (control plane) for transmitting signaling information (signaling) and a user data or information data level (user plane) for transmitting useful information (data transfer). As can be seen from FIG. 4, the information data level IP1 and the control level CPl each end or terminate on two network elements or hosts H1 and H2 involved in the communication. The overall network consists of the so-called access network AN (link-layer access network) and a core network CN (core network), which are connected to one another by an access network element or gateway GW. A communication link between two network elements Hl and H2 leads from the first network element Hl through the access network AN and the access network element GW into the core network CN and from the core network CN as a rule again via an access network element GW and this or another access network AN the second network element H2. since it is essentially a mirror-symmetrical arrangement, the second network element H2 is shown as an extension of the core network to simplify the illustration without repeating the representation of access network elements or access networks. However, it is also possible that the second network element is actually a device of the core network CN and thus a second passage through an access network element and an access network does not take place.
Zur Veranschaulichung der Funktionalität ist in der unteren Hälfte von Figur 4 eine schematische Verbindung zwischen den beiden Netzelementen Hl und H2 skizziert. Innerhalb des Kern- netzes CN wird der Fluss von Daten, also der Signalisierungsund Informationsdaten mittels eines sogenannten Network- Layer-Protokolls bzw. Netzschichtprotokolls, z.B. IP (Internet Protokoll) oder X.25, von dem Zugangsnetzelement GW zu dem zweiten Netzelement H2 gesteuert. Da die Details der Anschlusstechnik des zweiten Netzelementes H2 an das Kernnetz CN für die nachfolgenden Betrachtungen nicht von Bedeutung sind, werden diese zur Vereinfachung nicht näher erläutert.To illustrate the functionality, a schematic connection between the two network elements H1 and H2 is outlined in the lower half of FIG. Within the core network CN, the flow of data, that is to say the signaling and information data, is controlled by a so-called network layer protocol or network layer protocol, for example IP (Internet protocol) or X.25, from the access network element GW to the second network element H2. Since the details of the connection technology of the second network element H2 to the core network CN are not important for the following considerations, they are not explained in more detail for simplification.
Innerhalb des Zugangsnetzes AN werden aus Sicht des Kernnetzes CN Signalisierungs- und Informationsdaten mittels sogenannter Link-Layer-Techniken bzw. Verbindungsschicht- Techniken, z.B. gemäß Ethernet IEEE 802.11 WLAN (IEEE: Institute of Electrical and Electronical Engineers, WLAN: Wireless Local Area Network), ETSI Hiperlan (ETSI: European Telecommu- nication Standards Institute) oder UMTS bearer Service von NetzZugangselement GW zu dem ersten Netzelement Hl transportiert. Adressierungs- und Routingmechanismen des Netzschicht- Protokolls kommen dabei nicht mehr zum Einsatz. Die Kommunikation läuft vollständig auf der Verbindungsschicht (Link- Layer) .From the point of view of the core network CN, signaling and information data are generated within the access network AN by means of so-called link layer techniques or connection layer techniques, e.g. in accordance with Ethernet IEEE 802.11 WLAN (IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers, WLAN: Wireless Local Area Network), ETSI Hiperlan (ETSI: European Telecommunications Standards Institute) or UMTS bearer service from network access element GW to the first network element Hl. Addressing and routing mechanisms of the network layer protocol are no longer used. Communication runs entirely on the link layer.
Probleme entstehen beispielsweise bei Mobilfunkgeräten in einem Zugangsnetz, welches mit einem Kernnetz mit RAN-Steuerung (RAN: Radio Access Network) verbunden ist, wenn die Steuerung in dem Kernnetz CN zukünftig durch das einfachere sogenannte Mobile IP erfolgen soll. Aus Sicht des Kernnetzes CN wären dann ältere, nicht entsprechend aufgerüstete oder ausgestattete Mobilfunkgeräte Hl nicht mehr ansprechbar, da diese älteren Mobilfunkgeräte Hl nicht in der Lage wären, die dann aktuellen Steuerebenen CPl und Informationsdatenebenen IPl handzuhaben.Problems arise, for example, with mobile radio devices in an access network which is connected to a core network with RAN control (RAN: Radio Access Network) if control in the core network CN is to be carried out in the future by the simpler so-called Mobile IP. From the point of view of the core network CN, older, not appropriately upgraded or equipped mobile radio devices Hl would then no longer be accessible, since these older mobile radio devices Hl would not be able to handle the current control levels CPl and information data levels IPl.
Allgemein bereitet die derzeit übliche technische Situation Probleme in drei grundlegenden Situationen. a) Falls das Verbindungsschicht-Zugangsnetz AN nur über eine sehr geringe Bandbreite oder eine hohe inhärente Bit- Fehlerrate verfügt, dann führt die Terminierung der Signalisierung über das Verbindungsschicht-Zugangsnetz AN in dem ersten Netzelement Hl zu einer Belastung der üblicherweise knappen Zugangsnetz-Ressourcen, die dann nicht mehr für den Transport der Informations- bzw. Nutzdaten zur Verfügung stehen.In general, the current technical situation creates problems in three basic situations. a) If the connection layer access network AN has only a very small bandwidth or a high inherent bit error rate, then the termination of the signaling via the connection layer access network AN in the first network element H1 leads to a load on the usually scarce access network resources, which are then no longer available for the transport of the information or user data.
b) Falls der praktische Betrieb des Verbindungsschicht- Zugangsnetzes AN sich auf ein sehr ausgereiftes Leistungsund Ressourcen-Management auf der Verbindungsschichtebene stützt, welches davon ausgeht, dass dann auch keine Netzschicht-Signalisierung stattfindet, wenn keine Informationsbzw. Nutzdaten ausgetauscht werden, wäre ein solches Leistungs- und Ressourcen-Management nicht oder nur beschränkt durchführbar. Gerade für derzeit wichtige Netzschichtprotokolle, z.B. IP oder X.25, ist ein periodischer Austausch von Signalisierungsinformationen im Hintergrund typisch, und zwar auch dann, wenn gerade keine eigentlichen Informations- bzw. Nutzdaten transportiert werden. Dies führt somit wegen fehlenden Leistungsmanagements letztendlich zu einer stark reduzierten effektiven Nutzungsdauer für funkgestützte bzw. drahtlose mobile Netzelemente bzw. Datenendgeräte Hl, H2 zwischen den entsprechend notwendigen Batterieladevorgängen bzw. zu einer ineffizienten Nutzung der Ressourcen im Zugangsnetz AN.b) If the practical operation of the link layer access network AN is based on a very sophisticated performance and resource management at the link layer level, which assumes that no network layer signaling takes place if there is no information or Such data and resource management would not be possible or could only be carried out to a limited extent. Especially for currently important network layer protocols, e.g. IP or X.25, a periodic exchange of signaling information in the background is typical, even when no actual information or user data is being transported. Because of the lack of power management, this ultimately leads to a greatly reduced effective useful life for radio-based or wireless mobile network elements or data terminals H1, H2 between the correspondingly necessary battery charging processes or to an inefficient use of the resources in the access network AN.
c) Probleme entstehen auch, falls das Netzelement Hl über keine Implementierung der erforderlichen Kernnetz- Funktionalität und/oder eines entsprechenden Signalisie- rungsprotokollstacks verfügt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Prozessorleistung in dem Netzelement Hl für die Abarbeitung eines unter Umständen sehr komplexen Signalisierungsprotokollstacks nicht ausreicht. Mögliche Ursache kann auch sein, dass nur eine beschränkte Batterieleistung eines funkgestützten mobilen Netzelements Hl besteht, so dass Leistungsressourcen zu schonen sind, oder dass das Netzelement Hl aus wirtschaftlichen Gründen ein sehr kosteneffizientes Gerät sein muss.c) Problems also arise if the network element H1 does not have an implementation of the required core network functionality and / or a corresponding signaling protocol stack. This can be the case, for example, if the processor power in the network element H1 is not sufficient to process a signaling protocol stack which may be very complex. A possible cause can also be that there is only a limited battery power of a radio-based mobile network element H1, so that power resources must be conserved, or that the network element Hl must be a very cost-efficient device for economic reasons.
Allgemein bekannt sind IP-basierte Kernnetze mit drahtlosen bzw. funkgestützten Zugangsnetzen, bei denen als Protokoll das sogenannte Mobile IP verwendet wird. Dieses Protokoll ermöglicht in IP-basierten Kernnetzen derzeitigen Standes der Technik Mobilität, dass heißt die Möglichkeit, dass sich ein mobiles Netzelement von einem Ort zum anderen Ort bewegt und dabei die Verbindungen zum Zugangsnetz von Ort zu Ort wechseln muss. Diese Funktionsweise von mobile IP bedingt eine Hintergrundsignalisierung in ca. einem Sekundentakt zwischen dem mobilen Netzelement bzw. Host und dem zuständigen Mobilitätsagenten. Für drahtlose Zugangsnetze, z.B. gemäß IEEE 802.11 WLAN, ETSI HIPERLAN, UMTS Bearer Service, führt dies zu den vorstehend aufgeführten Problemen a) und b) . Außerdem besteht das Problem, dass Mobile IP eine Erweiterung des IP- Protokollstacks erforderlich macht, die nicht bei allen mobilen Netzelementen standardmäßig verfügbar ist, beispielsweise nicht bei Terminals gemäß dem UMTS RELEASE '99. Zu der Abarbeitung des IP-Protokollstacks sind außerdem zusätzliche Ressourcen in dem Netzelement bzw. Host erforderlich. Dieses führt zu dem vorstehend aufgeführten Problem c) .IP-based core networks with wireless or radio-based access networks, in which the so-called Mobile IP is used as the protocol, are generally known. This protocol enables mobility in IP-based core networks of the current state of the art, which means the possibility that a mobile network element moves from one location to another location and the connections to the access network must change from location to location. This functionality of mobile IP requires background signaling in approximately one second between the mobile network element or host and the responsible mobility agent. For wireless access networks, e.g. according to IEEE 802.11 WLAN, ETSI HIPERLAN, UMTS Bearer Service, this leads to the problems a) and b) listed above. There is also the problem that Mobile IP requires an expansion of the IP protocol stack that is not available as standard for all mobile network elements, for example not for terminals in accordance with the UMTS RELEASE '99. Additional resources in the network element or host are also required to process the IP protocol stack. This leads to the problem c) listed above.
Allgemein bekannt sind auch sogenannte DHCP-Clienten in IP- basierten Netzen mit drahtlosen Zugangsnetzen. Die dynamische Vergabe von IP-Adressen in solchen IP-basierten Kernnetzen wird nach dem derzeitigen Stand der Technik durch die Technik des sogenannten DHCP (Dynamic Host Configuration Protocoll) also einem Protokoll zur dynamischen Konfiguration von Netzelementen bzw. Hosts realisiert. Die korrekte Funktionsweise von DHCP bedingt dabei eine Hintergrundsignalisierung, in der die sogenannte „DHCP Lease, also eine DHCP-gesteuerte Adressverleihung, für die vergebene IP-Adresse periodisch vom Netzelement bzw. Host beim zuständigen DHCP-Server erneuert werden muss. Dies führt bei drahtlosen Zugangsnetzen, z.B. gemäß IEEE 802.11 WLAN, ETSI HYPERLAN oder UMTS Bearer Service, ebenfalls zu den vorstehend genannten Problemen a) und b) .So-called DHCP clients in IP-based networks with wireless access networks are also generally known. The dynamic assignment of IP addresses in such IP-based core networks is realized according to the current state of the art by the technology of the so-called DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), ie a protocol for the dynamic configuration of network elements or hosts. The correct functioning of DHCP requires background signaling , in which the so-called "DHCP Lease N" , ie a DHCP-controlled address assignment, has to be renewed periodically by the network element or host at the responsible DHCP server for the assigned IP address. This leads to wireless access networks, e.g. according to IEEE 802.11 WLAN, ETSI HYPERLAN or UMTS Bearer Service, also for the problems a) and b) mentioned above.
Eine umfassende Lösung für die aufgeführten Probleme ist derzeit nicht bekannt. Für sehr spezielle Szenerien und in zudem anderem technischen Zusammenhang eines Mikro- Mobilitätsmanagement für UMTS-basierte Mobile-Internet- Zugangsnetze gibt es Lösungsansätze, die jedoch keine umfassende Lösung ermöglichen.A comprehensive solution to the problems listed is currently not known. There are solution approaches for very special sceneries and, in addition, in another technical context of micro-mobility management for UMTS-based mobile internet access networks, which however do not allow a comprehensive solution.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Übertragen von Informations- und Signalisierungsdaten in einem Kommunikationssystem mit Blick auf insbesondere Mobilität und Verwendung von Netzelementen mit herkömmlichen Standards bei modernen Netzen mit insbesondere Mobile IP zu verbessern.The object of the invention is to improve a method for transmitting information and signaling data in a communication system with a view in particular to mobility and the use of network elements with conventional standards in modern networks, in particular with mobile IP.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Übertragen von Informationsdaten und Signalisierungsdaten in einem Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Kommunikationssystem zum Durchführen eines solchen Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 bzw. eine Kommunikationssystem-Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.This object is achieved by a method for transmitting information data and signaling data in a communication system with the features of claim 1, a communication system for carrying out such a method with the features of claim 6 and a communication system device with the features of claim 12.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche .Advantageous refinements are the subject of dependent claims.
Besonders vorteilhaft ist die Aufhebung der räumlichen Co- Lokation für End- bzw. Terminierungspunkte von Steuerebene und Anwender- bzw. Informationsdatenebene in einem Netzelement des Kommunikationssystems. Dies ermöglicht insbesondere auch eine räumlich optimale Anordnung der einzelnen Terminierungspunkte. Zweckmäßigerweise wird als Terminierungspunkt eine Funktion auf einem Netzzugangselement bzw. Gateway zwischen dem Verbindungsschicht-Zugangsnetz und dem Kernnetz als eine Art virtueller Host eingeführt. Die Realisierung der Funktionalität ist dabei nicht nur in einem Zugangsnetzelement implementierbar, welches sich räumlich zwischen Zugangsnetz und Kernnetz befindet. Eine Realisierung ist natürlich auch in andern Zugangsnetzelementen irgendwo im Zugangsnetz möglich. Ein solcher virtueller Host erscheint gegenüber einem Netzelement an einem Ende der Kommunikationsverbindung wie dessen üblicher Kommunikationspartner, also wie das andere Netzelement. Das Netzelement am Ende der Kommunikationsverbindung befindet sich somit in einem Zustand, als würde es in üblicher Art und Weise mit dem Netzelement an der gegenüberliegenden Seite der Kommunikationsverbindung kommunizieren, da die Netzzugangseinrichtung bzw. das Gateway als virtueller Host die Eigenschaften des eigentlichen Kommunikationspartners vorspiegelt.The removal of the spatial co-location for end or termination points from the control level and user or information data level in a network element of the communication system is particularly advantageous. In particular, this enables a spatially optimal arrangement of the individual termination points. A function on a network access element or gateway between the connection layer access network and the core network is expediently introduced as a type of virtual host as a termination point. The realization of the Functionality cannot only be implemented in an access network element which is located spatially between the access network and the core network. Implementation is of course also possible in other access network elements anywhere in the access network. Such a virtual host appears to a network element at one end of the communication link like its usual communication partner, that is, like the other network element. The network element at the end of the communication link is thus in a state as if it would communicate in the usual way with the network element on the opposite side of the communication link, since the network access device or the gateway, as a virtual host, mirrors the properties of the actual communication partner.
Zweckmäßigerweise dient somit ein solches virtuelles Netzelement als logischer Terminierungspunkt innerhalb der Steuerebene auf dem Zugangsnetzelement bzw. Gateway stellvertretend für den tatsächlichen Host bzw. das tatsächliche Netzelement. Vorteilhafterweise wird der virtuelle Host bzw. das virtuelle Netzelement innerhalb der Anwender- bzw. Informationsdatenebene als transparentes Netzelement bzw. transparenter Proxi und Umsetzer eingesetzt, welcher zwischen dem Netzschicht- Datenpfad des Kernnetzes und dem Verbindungsschicht-Datenpfad im Zugangsnetz eingesetzt ist. Auf diese Weise kann das Kommunikationsnetz einem End-System ein Merkmal bzw. Feature bieten, dass dieses End-System selber mangels der benötigten Protokolle in dieser Weise nicht bekäme.Such a virtual network element expediently serves as a logical termination point within the control level on the access network element or gateway, representative of the actual host or the actual network element. The virtual host or the virtual network element is advantageously used within the user or information data level as a transparent network element or transparent proxy and converter which is inserted between the network layer data path of the core network and the connection layer data path in the access network. In this way, the communication network can offer an end system a feature that the end system itself would not get in this way due to the lack of the required protocols.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 schematisch das Grundprinzip für ein Verfahren zumFig. 1 shows schematically the basic principle for a method for
Übertragen von Informationsdaten und Signalisierungsdaten zwischen zwei Netzelementen mit einem zwischen- geschalteten Netzzugangselement als virtuellem Netzelement;Transfer of information data and signaling data between two network elements with an intermediate switched network access element as a virtual network element;
Fig. 2 ein Ausfuhrungsbeispiel für die Anwendung dieses Grundprinzips in einem IP-basiertem Kernnetz mit MOBILE IP als Protokoll;2 shows an exemplary embodiment for the application of this basic principle in an IP-based core network with MOBILE IP as the protocol;
Fig. 3 ein derartiges IP-basiertes Kernnetz mit einem Netzzugangselement, dass einen virtuellen DHCP-Klienten aufweist und3 shows such an IP-based core network with a network access element that has a virtual DHCP client and
Fig. 4 eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik.Fig. 4 shows an arrangement according to the prior art.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht eine beispielhafte Anordnung zur Veranschaulichung des Grundprinzips anhand eines ersten einfachen Ausfuhrungsbeispiels aus einem Verbindungsschicht-Zugangsnetz AN (Link-Layer Access Network) und einem Kernnetz (Core Network) CN, die über ein Zugangsnetzelement bzw. Gateway GW miteinander verbunden sind.As can be seen from FIG. 1, an exemplary arrangement for illustrating the basic principle is based on a first simple exemplary embodiment of a link-layer access network AN (Link-Layer Access Network) and a core network (Core Network) CN, which are connected via an access network element or gateway GW are interconnected.
Eine Kommunikation soll z.B. zwischen einem ersten Netzelement Hl, beispielsweise einem Host, und einem zweiten Netzelement H2, beispielsweise ebenfalls einem Host, erfolgen. Der Verbindungsaufbau erfolgt dabei aus Sicht vom ersten Netzelement Hl aus über das Zugangsnetz AN und das Zugangsnetzelement GW sowie das Kernnetz CN zum zweiten Netzelement H2 hin.Communication should e.g. between a first network element H1, for example a host, and a second network element H2, for example also a host. The connection is established from the point of view of the first network element H1 via the access network AN and the access network element GW and the core network CN to the second network element H2.
In der Figur ist das zweite Netzelement H2 als am Kernnetz CN angeschlossene Einrichtung dargestellt. Bei diesem zweiten Netzelement H2 kann es sich aber nicht nur um eine zum Kernnetz CN gehörende Einrichtung handeln sondern insbesondere auch um ein zweites Netzelement H2, welches ebenfalls über das Zugangsnetz AN an das Gesamtnetz angeschlossen ist. In diesem Fall fuhrt dann die vom ersten Netzelement Hl beschriebene Verbindung vom Netzzugangselement GW in das Kern- netz CN und wieder über dieses oder ein anderes Netzzugangselement GW zurück durch dieses Zugangsnetz AN oder ein anderes Zugangsnetz zu dem zweiten Netzelement H2. Zur Vereinfachung der Darstellung und des schematischen Signalisierungs- abbildes in der unteren Figurenhälfte wird das zweite Netzelement H2 jedoch als an das Kernnetz CN angeschlossene Einheit abgebildet.In the figure, the second network element H2 is shown as a device connected to the core network CN. This second network element H2 can, however, not only be a device belonging to the core network CN, but in particular also a second network element H2, which is likewise connected to the overall network via the access network AN. In this case, the connection described by the first network element H1 leads from the network access element GW into the core network CN and again via this or another network access element GW back through this access network AN or another access network to the second network element H2. To simplify the illustration and the schematic signaling image in the lower half of the figure, however, the second network element H2 is shown as a unit connected to the core network CN.
Wie dies für sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel logisch zwischen der Steuerebene (Control Plane) zur Übertragung von Signalisie- rungsInformationen (Signaling) und der sogenannten Anwenderebene bzw. Informationsdatenebene (User Plane) zur Übertragung von Informationsdaten bzw. Nutzinformation (Data Transfer) unterschieden. Im Gegensatz zum Stand der Technik enden bzw. terminieren die Steuerebene CPl und die Informationsdatenebene IPl allerdings nicht mehr beide bei den an der Kommunikation beteiligten Netzelementen Hl und H2. Statt dessen terminieren die Steuerebene CPl und die Informationsdatenebene IPl an zumindest einer Seite in unterschiedlichen Endpunkten.As is known per se from the prior art, in this exemplary embodiment too, there is a logic between the control plane (control plane) for the transmission of signaling information (signaling) and the so-called user plane or information data plane (user plane) for the transmission of information data or Differentiated user information (data transfer). In contrast to the prior art, the control level CPl and the information data level IPl no longer both terminate or terminate in the network elements H1 and H2 involved in the communication. Instead, the control level CPl and the information data level IPl terminate on at least one side in different end points.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, findet aus Sicht des zweiten Netzelementes H2 eine Trennung, insbesondere logische Trennung von Steuerebene CPl und Informationsdatenebene IPl bis zum Netzzugangselement GW hin statt. Das Netzzugangselement GW weist ein Übergabenetzelement auf, welches nachfolgend als virtuelles Netzelement VH bezeichnet wird. Dieses virtuelle Netzelement VH erscheint aus Sicht des zweiten Netzelementes H2 so wie diesem das erste Netzelement Hl bei einer Umsetzung gemäß dem Stand der Technik erschienen wäre. Das virtuelle Netzelement VH weist entsprechend die Funktionalität auf, welche aus Sicht des zweiten Netzelementes H2 bei einer Kommunikation von dem ersten Netzelement Hl bereitgestellt worden wäre. In der Steuerebene CPl wird somit das erste Netzelement Hl durch die neu eingeführte Instanz eines virtuellen Hosts bzw. virtuellen Netzelementes VH im Netzzugangselement bzw. Gateway GW stellvertretend repräsentiert. Das virtuelle Netzelement VH implementiert einen entsprechenden Signalisie- rungsstack bzw. Signalisierungsprotokollstapel und terminiert stellvertretend für das erste Netzelement Hl dessen Signali- sierungsverkehr mit dem zweiten Netzelement H2. Die Steuerebene CPl terminiert daher tatsächlich in den Endpunkten zweites Netzelement H2 und Netzzugangselement GW. Das virtuelle Netzelement kann natürlich auch in einer anderen Einrichtung sitzen, die entsprechend in den Protokollebenen liegt oder auf zwei entsprechende Elemente aufgesplittet sein.As can be seen from FIG. 1, from the point of view of the second network element H2, there is a separation, in particular a logical separation, from the control level CPl and information data level IPl to the network access element GW. The network access element GW has a transfer network element, which is referred to below as a virtual network element VH. From the point of view of the second network element H2, this virtual network element VH appears as the first network element H1 would have appeared to it in a implementation according to the prior art. The virtual network element VH accordingly has the functionality which would have been provided from the point of view of the second network element H2 in the event of communication by the first network element H1. In the control level CP1, the first network element H1 is thus represented by the newly introduced instance of a virtual host or virtual network element VH in the network access element or gateway GW. The virtual network element VH implements a corresponding signaling stack or signaling protocol stack and, on behalf of the first network element H1, terminates its signaling traffic with the second network element H2. The control level CP1 therefore actually terminates in the end points second network element H2 and network access element GW. The virtual network element can, of course, also be located in another device, which is located in the protocol levels or split into two corresponding elements.
In der Informationsdatenebene IPl wirkt das virtuelle Netzelement VH in dem Netzzugangselement GW als transparentes Netzelement, insbesondere transparenter Proxi, um die eigentlichen Nutz- bzw. Informationsdaten hindurchzuleiten. Zweckmäßigerweise weist das virtuelle Netzelement VH in der Informationsdatenebene IPl die Funktion eines Umsetzers auf, der die Kommunikationsdaten zwischen den beiden Netzelementen Hl und H2 nicht nur unverändert hindurchlässt sondern entsprechend den Erfordernissen anpasst. Insbesondere werden vom Netzelement H2 für das Netzelement Hl bestimmte Nutzdaten, die mittels des Netzschichtprotokolls aus dem Kernnetz CN zum Netzzugangselement GW gelangen, über entsprechende Verbin- dungsschicht-Mechanismen vom Netzzugangselement GW zum ersten Netzelement Hl weiter transportiert. Entsprechendes gilt für den Nutzdatenverkehr in der umgekehrten Richtung vom ersten Netzelement Hl über das Netzzugangselement GW zum zweiten Netzelement H2. Die Informationsdatenebene IPl terminiert daher unverändert in den Endpunkten, nämlich dem ersten und dem zweiten Netzelement Hl bzw. H2.In the information data level IP1, the virtual network element VH acts in the network access element GW as a transparent network element, in particular a transparent proxy, in order to pass the actual user data or information data through. The virtual network element VH expediently has the function of a converter in the information data level IP1, which not only allows the communication data between the two network elements H1 and H2 to pass through unchanged but also adapts it according to requirements. In particular, the network element H2 for the network element Hl uses the network layer protocol to transport the user data from the core network CN to the network access element GW via corresponding link layer mechanisms from the network access element GW to the first network element H1. The same applies to the user data traffic in the opposite direction from the first network element H1 via the network access element GW to the second network element H2. The information data level IP1 therefore terminates unchanged in the end points, namely the first and the second network element H1 or H2.
Ein derartiger Aufbau und eine derartige Funktionalität des NetzZugangselementes GW mit einem virtuellen Netzelement VH löst die Probleme a) - c) bei der Terminierung von der Steuerebene CPl und der Informationsdatenebene IPl für die bzw. in den an der Kommunikation beteiligten Netzelementen Hl und H2. Insbesondere ist es möglich, beispielsweise ein derzeit übliches erstes Netzelement Hl als Mobilfunkgerät gemäß dem GSM- bzw. UMTS-Standard in Verbindung mit einem Kernnetz CN zu betreiben, indem anstelle des bislang üblichen Mobilitätsmanagements im RAN (Radio Access Network) und im Kernnetz CN zur Mobilitätssteuerung dann als Protokoll das Mobile IP verwendet wird. Aus Sicht des zweiten Netzelementes H2, welches hier eine entsprechende Implementierung für Mobile IP aufweisen soll, findet mit dem ersten Netzelement Hl eine Kommunikation über Mobile IP statt, obwohl das erste Netzelement Hl die entsprechende Funktionalität nicht aufweist. Dies ist möglich, da das virtuelle Netzelement VH gegenüber dem zweiten Netzelement H2 eine entsprechende Funktionalität des ersten Netzelementes Hl vorgibt und aus Sicht des zweiten Netzelementes H2 wie ein erstes Netzelement Hl mit einer mobile IP-Funktionalität erscheint. Dadurch wird insbesondere der Einsatz derzeit üblicher Mobilfunkgeräte auch in weiterentwickelten Mobilfunksystemen mit mobile IP-Technologie ermöglicht.Such a structure and functionality of the network access element GW with a virtual network element VH solves the problems a) - c) in the termination of the control level CPl and the information data level IPl for or in the network elements H1 and H2 involved in the communication. In particular, it is possible, for example, to operate a currently customary first network element H1 as a mobile radio device in accordance with the GSM or UMTS standard in conjunction with a core network CN by replacing the mobility management previously used in the RAN (radio access network) and in the core network CN Mobility control then uses the protocol as the Mobile IP. From the point of view of the second network element H2, which is to have a corresponding implementation for Mobile IP here, communication takes place with the first network element H1 via Mobile IP, although the first network element H1 does not have the corresponding functionality. This is possible because the virtual network element VH specifies a corresponding functionality of the first network element H1 compared to the second network element H2 and, from the point of view of the second network element H2, appears like a first network element HI with a mobile IP functionality. As a result, the use of currently customary mobile radio devices is also made possible in further developed mobile radio systems with mobile IP technology.
Die Kommunikation zwischen dem virtuellen Netzelement VH und der Netzinfrastruktur, z.B. einem Home Agent, erfolgt gemäß den Vorgaben von Mobile IP, während die Kommunikation zwischen dem virtuellen Netzelement VH und dem ersten Netzelement Hl über eine einfache Technologie gemäß beispielsweise den Vorgaben von RAN abläuft. Dies ist in dem unteren Diagramm in Fig. 1, welche eine Verbindungsschicht- Datenübertragung in der Informationsdatenebene IPl skizziert, als Doppelpfeil dargestellt.Communication between the virtual network element VH and the network infrastructure, e.g. a home agent takes place in accordance with the specifications of Mobile IP, while the communication between the virtual network element VH and the first network element H1 is carried out using simple technology in accordance with, for example, the specifications of RAN. This is shown in the lower diagram in FIG. 1, which outlines a connection layer data transmission in the information data level IP1, as a double arrow.
Anhand Fig. 2 wird ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem als virtuelles Netzelement ein virtueller Host bzw. ein virtueller mobiler Host VMH mit mobile IP-Funktionalität in einem IP-basierten Kernnetz CN eines funkgestützten bzw. drahtlosen Kommunikationssystems dargestellt ist. Die Mobilität wird in IP-basierten Kernnetzen CN in für sich bekannter Art und Weise durch die Funktionalität des sogenannten „Mobile IPλ realisiert, wie dies einleitend ausgeführt ist. Gemäß dem Ansatz des vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiels werden die einleitend geschilderten Probleme a) - c) von Mobile IP für IP-basierte Kernnetze CN mit angeschlossenen funkgestützten Zugangsnetzen AP gelöst. Für den beispielhaften speziellen Fall von Mobile IP als Protokoll entspricht das erste Netzelement Hl einem mobilen Netzelement bzw. mobilen Host MH mit der Möglichkeit, sich in verschiedenen Bereichen des einen Zugangsnetzes AN oder verschiedener Zugangsnetze AN aufzuhalten und eine Kommunikation über entsprechende netzgestützte Zugangsstationen zum Zugangsnetz AN aufzubauen.2 illustrates an exemplary embodiment in which a virtual host or a virtual mobile host VMH with mobile IP functionality in an IP-based core network CN of a radio-based or wireless communication system is shown. Mobility is realized in IP-based core networks CN in a manner known per se through the functionality of the so-called “Mobile IP λ , as stated in the introduction. According to the approach of the exemplary embodiment described above, the problems a) - c) of Mobile IP for IP-based core networks CN with connected radio-based access networks AP are solved. For the exemplary special case of Mobile IP as a protocol, the first network element H1 corresponds to a mobile network element or mobile host MH with the possibility of staying in different areas of the one access network AN or different access networks AN and communication via corresponding network-based access stations to the access network AN build.
Das virtuelle Netzelement VH zwischen Zugangsnetz AN und Kernnetz CN aus Fig. 1 entspricht in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 einem virtuellen mobilen Host bzw. virtuellen mobilen Zugangsnetzelement VMH1 auf bzw. in dem Zugangsnetzelement bzw. Gateway GW1. Ein weiteres derartiges virtuelles Zugangsnetzelement VMH ist auf einem weiteren Zugangsnetzelement GW2 eingerichtet.The virtual network element VH between access network AN and core network CN from FIG. 1 corresponds in the exemplary embodiment of FIG. 2 to a virtual mobile host or virtual mobile access network element VMH1 on or in the access network element or gateway GW1. Another such virtual access network element VMH is set up on a further access network element GW2.
Das zweite Netzelement H2 aus Fig. 1 entspricht bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 einem korrespondierenden Knoten CNd (Correspondent Node) . Das zweite Netzelement H2 ist somit funktioneil und/oder baulich auf zwei Einrichtungen verteilt. Der korrespondierende Knoten CNd dient dabei als beliebiges zweites Netzelement, mit dem eine Kommunikationsverbindung zum ersten Netzelement MH aufgeführt werden soll.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the second network element H2 from FIG. 1 corresponds to a corresponding node CNd (Correspondent Node). The second network element H2 is thus functionally and / or structurally distributed over two devices. The corresponding node CNd serves as any second network element with which a communication connection to the first network element MH is to be established.
Die Anordnung mit mehreren virtuellen Zugangsnetzelementen VMH1 und VMH2 auf verschiedenen Zugangsnetzelementen GW1 bzw. GW2 ermöglicht einen Ortswechsel des ersten mobilen Netzelementes MH ohne einen Abbruch der Verbindung, obwohl das erste mobile Netzelement MH z.B. vo Zugriffsbereich einer Funkzel- le auf das Zugangsnetz AN zu einem anderen Zugangspunkt in einer anderen Funkzelle des Zugangsnetzes AN wechselt. In einem solchen Fall muss die KommunikationsVerbindung von dem ersten mobilen Netzelement MH über das Zugangsnetz AN und ein erstes Zugangsnetzelement GW1 zum Kernnetz CN derart übergeben werden, dass nach der Übergabe (handover) eine Verbindung vom ersten mobilen Netzelement MH über einen entsprechenden Zugangspunkt auf dieses oder ein benachbartes Zugangsnetz AN und einen diesem zugeordneten zweiten Netzzugangselement GW2 zum Kernnetz CN besteht. Die Zugangsnetzelemente GW1 und GW2 sind beispielsweise sogenannte und für sich bekannte Gateway- GPRS-Supportnodes (GPRS: General Packet Radio Service), also Schnittstellen von einem Zugangsnetz AN zu einem Paketdatennetz.The arrangement with several virtual access network elements VMH1 and VMH2 on different access network elements GW1 and GW2 enables the first mobile network element MH to change location without breaking the connection, even though the first mobile network element MH, for example, from the access area of a radio cell. le changes to the access network AN to another access point in another radio cell of the access network AN. In such a case, the communication connection must be transferred from the first mobile network element MH via the access network AN and a first access network element GW1 to the core network CN in such a way that after handover, a connection from the first mobile network element MH via a corresponding access point to this or there is an adjacent access network AN and a second network access element GW2 assigned to the core network CN. The access network elements GW1 and GW2 are, for example, so-called gateway GPRS support nodes (GPRS: General Packet Radio Service) which are known per se, that is to say interfaces from an access network AN to a packet data network.
Beim ersten Einbuchen des mobilen ersten Netzelementes MH ü- ber das Verbindungsschicht-Zugangsnetz AN in das Kernnetz CN wird auf dem für den aktuellen Standort des ersten mobilen Netzelementes MH zuständigen Zugangsnetzelement GW1 ein neues virtuelles mobiles Netzelement VMH1 instanziert.When the mobile first network element MH is first booked into the core network CN via the connection layer access network AN, a new virtual mobile network element VMH1 is instantiated on the access network element GW1 responsible for the current location of the first mobile network element MH.
In der Steuerebene CPl wird dazu die mobile IP-Signalisierung des ersten mobilen Netzelementes MH mit dem zuständigen Mobilitätsagenten MA stellvertretend durch das virtuelle mobile erste Netzelement VMHl auf dem Zugangsnetzelement GW1 terminiert. In der Anwender- bzw. Informationsdatenebene IPl wirkt das virtuelle mobile Netzelement VMHl auf dem Zugangsnetzelement GW1 bei der Kommunikation des mobilen ersten Netzelementes MH mit dem korrespondierenden Knoten CNd wie ein transparenter Proxi und Umsetzer zwischen dem Netzschicht-Datenpfad des Kernnetzes CN und dem Verbindungsschicht-Datenpfad im Zugangsnetz AN.For this purpose, the mobile IP signaling of the first mobile network element MH with the responsible mobility agent MA is terminated in the control level CP1 by the virtual mobile first network element VMH1 on the access network element GW1. In the user or information data level IP1, the virtual mobile network element VMH1 acts on the access network element GW1 when the mobile first network element MH communicates with the corresponding node CNd like a transparent proxy and converter between the network layer data path of the core network CN and the connection layer data path in the access network AN.
Bewegt sich das erste mobile Netzelement MH nach dem Einbuchen zu einem ersten Zeitpunkt tl zu einem späteren Zeitpunkt t2 aus einer bestimmten geographischen Region hinaus, die dem Netzzugriffspunkt zugeordnet ist, also von seinem ursprüngli- chen Standort zu einem anderen Standort hin, der einer anderen Netzzugangseinrichtung zugeordnet ist, die wiederum mit dem Zugangsnetz CN mit dem zweiten Zugangsnetzelement GW2 verbunden ist, so initiiert das Verbindungsschicht- Zugangsnetz (LLAN) beispielsweise aus Gründen der Ressourcenoptimierung und Verkehrsoptimierung oder aber aus Gründen eines erforderliche Netzzellenwechsels oder Zugangsnetzwechsels eine Übergabe (handover) zu dem relativ zu dem aktuellen geographischen Standpunkt des ersten mobilen Netzelementes MH günstiger gelegenen zweiten Zugangsnetzelement GW2.After logging in at a first point in time t1 and at a later point in time t2, the first mobile network element MH moves out of a specific geographic region which is assigned to the network access point, that is to say from its original Chen site to another location that is assigned to another network access device, which in turn is connected to the access network CN with the second access network element GW2, initiates the connection layer access network (LLAN), for example, for reasons of resource optimization and traffic optimization or for reasons of one required network cell change or access network change a handover to the second access network element GW2, which is more favorable relative to the current geographical position of the first mobile network element MH.
Im Rahmen der Übergabe wird auf dem zweiten Zugangsnetzelement GW2 ein neues virtuelles mobiles Netzelement VMH2 in- stanziert. Der dem ersten mobilen Netzelement MH zugeordnete Kommunikationskontext des ersten virtuellen mobilen Netzelementes VMHl auf dem ersten Zugangsnetzelement GW1 wird auf das zweite virtuelle mobile Netzelement VMH2 auf dem zweiten Zugangsnetzelement GW2 übertragen. Anschließend kann das erste virtuelle mobile Netzelement VMHl auf dem ersten Zugangsnetzelement GW1 gelöscht werden. Damit ist zu einem dritten Zeitpunkt t3 nach der Übergabe eine Kommunikation des ersten, mobilen Netzelementes MH über das Zugangsnetz AN und das zweite Zugangsnetzelement GW2 sowie das Kernnetz CN mit letztendlich dem korrespondieren Knoten CNd aufgebaut, wie dies für sich gemäß Mobile IP bekannt ist. Nach der Übergabe des Kommunikationscontexts wird anschließend in der Steuerebene CPl die Mobile IP~Signalisierung des ersten mobilen Host MH mit dem zuständigen Mobilitätsagenten MA stellvertretend durch den zweiten virtuellen mobilen Host VMH2 auf dem zweiten Zugangsnetzelement GW2 terminiert. In der Informationsdatenebene wird das zweite virtuelle mobile Netzelement VMH2 auf dem zweiten Zugangsnetzelement GW2 bei der Kommunikation mit dem korrespondierendem Knoten CNd als transparentes Netzelement bzw. transparenter Proxi und Umsetzer zwischen dem Netzschicht-Datenpfad des Kernnetzes CN und dem Verbindungsschicht-Datenpfad im Zugangsnetz AN verwendet. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Möglichkeit des Einsatzes des virtuellen Zugangsnetzelementes als virtueller DHCP-Klient erläutert, wobei durch Anwendung des grundlegenden Konzeptes des ersten Ausführungsbeispiels die zuvor beschriebenen Probleme der dynamischen Vergabe von IP-Adressen mittels DHCP für IP-basierte Kernnetze CN mit drahtlosen Zugangsnetzen AP gelöst werden.As part of the handover, a new virtual mobile network element VMH2 is instanced on the second access network element GW2. The communication context of the first virtual mobile network element VMH1 on the first access network element GW1 assigned to the first mobile network element MH is transmitted to the second virtual mobile network element VMH2 on the second access network element GW2. The first virtual mobile network element VMHL on the first access network element GW1 can then be deleted. Thus, at a third point in time t3 after the handover, communication of the first mobile network element MH via the access network AN and the second access network element GW2 and the core network CN with the corresponding node CNd is ultimately established, as is known per se according to Mobile IP. After the transfer of the communication context, the mobile IP signaling of the first mobile host MH with the responsible mobility agent MA is then terminated on the second access network element GW2 by the second virtual mobile host VMH2 in the control level CP1. In the information data level, the second virtual mobile network element VMH2 on the second access network element GW2 is used in communication with the corresponding node CNd as a transparent network element or transparent proxy and converter between the network layer data path of the core network CN and the connection layer data path in the access network AN. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the possibility of using the virtual access network element as a virtual DHCP client is explained, the problems of dynamic assignment of IP addresses by means of DHCP for IP-based core networks being described by applying the basic concept of the first exemplary embodiment CN can be solved with wireless access networks AP.
Für den speziellen Fall des Einsatzes von DHCP entspricht der Host bzw. das erste Netzelement Hl aus dem allgemeinen Beispiel aus der Fig. 1 in Fig. 3 ebenfalls einem ersten Netzelement bzw. Host Hl. Der virtuelle Host bzw. das virtuelle Netzelement VH auf dem Zugangsnetzelement GW aus dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht vorliegend dem virtuellen DHCP-Klienten VDC auf dem Zugangsnetzelement GW. Das zweite Netzelement H2 aus dem ersten Ausführungsbeispiel bzw. Fig. 1 entspricht vorliegend einem DHCP-Server DS .For the special case of using DHCP, the host or the first network element HI from the general example from FIG. 1 in FIG. 3 also corresponds to a first network element or host HI. The virtual host or the virtual network element VH on the Access network element GW from the first exemplary embodiment corresponds here to the virtual DHCP client VDC on the access network element GW. The second network element H2 from the first exemplary embodiment or FIG. 1 here corresponds to a DHCP server DS.
Bei einem ersten Einbuchen des ersten Netzelementes über das Verbindungsschicht-Zugangsnetz AN in das Kernnetz CN wird auf dem Zugangsnetzelement GW ein virtueller DHCP-Client VDC in- stanziert .When the first network element is first logged into the core network CN via the connection layer access network AN, a virtual DHCP client VDC is instantiated on the access network element GW.
In der Steuerebene CPl wird 'dadurch die ansonsten eigentlich notwendige DHCP-Signalisierung des ersten Netzelementes Hl mit dem zuständigen DHCP-Server DS stellvertretend durch den virtuellen DHCP-Clienten VDC auf dem Zugangsnetzelement GW terminiert. Zwischen dem ersten Netzelement Hl und dem DHCP- Server DS wird zur Signalisierung ein Verfahren der Verbindungsschicht genutzt. In der Informationsdatenebene IPl wirkt der virtuelle DHCP-Client VDC auf dem Zugangsnetzelement GW bei der Kommunikation zwischen dem ersten Netzelement Hl und dem zweiten Netzelement H2 als transparentes Netzelement bzw. als transparenter Proxi und Umsetzer zwischen dem Netzschicht-Datenpfad des Kernnetzes CN und dem Verbindungsschicht-Datenpfad im Zugangsnetz AN. Insbesondere bei Anwendung des Prinzips bei einfachen Datennetzen kann dabei das eigentliche Kernnetz CN auf ein Minimum reduziert werden und z.B. lediglich aus einem Server oder einer Netzelementfunktionalität zum Bereitstellen der IP- Adressvergabe reduziert sein. In the control plane CPL otherwise actually necessary DHCP signaling of the first network element Hl with the relevant DHCP server DS 'is thereby representative terminated by the virtual DHCP client VDC to the access network element GW. A method of the connection layer is used for signaling between the first network element H1 and the DHCP server DS. In the information data level IPl, the virtual DHCP client VDC acts on the access network element GW during communication between the first network element Hl and the second network element H2 as a transparent network element or as a transparent proxy and converter between the network layer data path of the core network CN and the connection layer Data path in the access network AN. In particular when the principle is applied to simple data networks, the actual core network CN can be reduced to a minimum and, for example, only be reduced from one server or one network element functionality to provide the IP address assignment.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Übertragen von Informationsdaten auf einer Informationsverbindung und Signalisierungsdaten auf einer Signalisierungsverbindung zwischen einem ersten Netzelement (Hl) und einem zweiten Netzelement (H2) ,1. Method for transmitting information data on an information connection and signaling data on a signaling connection between a first network element (Hl) and a second network element (H2),
- wobei die Signalisierungsverbindung und die Informationsverbindung über zumindest ein Zugangsnetz (AN) und ein Kernnetz (CN) eines Kommunikationssystems sowie über ein Zugangsnetzelement (GW) , welches das Zugangsnetz (AN) und das Kernnetz (CN) miteinander verbindet und sich in dem Zugangsnetz (AN) , dem Kernnetz (CN) oder zwischen diesen beiden befindet, führen und- The signaling connection and the information connection via at least one access network (AN) and a core network (CN) of a communication system and via an access network element (GW) which connects the access network (AN) and the core network (CN) to one another and is located in the access network ( AN), the core network (CN) or between these two, lead and
- wobei eine logische Trennung zwischen der Signalisierungsverbindung auf einer Steuerebene (CPl) zum Übertragen der Signalisierungsdaten einerseits und andererseits der Informationsverbindung auf einer Informationsdatenebene (IPl) zum Übertragen von Informationsdaten vorgenommen wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass- A logical separation between the signaling connection on a control level (CPl) for transmitting the signaling data on the one hand and on the other hand the information connection on an information data level (IPl) for transmitting information data is carried out, thereby g e k e n n z e i c h n e t that
- in dem Zugangsnetzelement (GW) eine Funktionalität (VH; VMHl, VMH2; DC) bereitgestellt wird, welche die Steuerebene- In the access network element (GW) a functionality (VH; VMHl, VMH2; DC) is provided which the control level
(CPl) und/oder die Informationsdatenebene (IPl) aus Sicht zumindest eines der Netzelemente (H2; MA, CNd; DS, H2) abschließt.(CPl) and / or the information data level (IPl) from the perspective of at least one of the network elements (H2; MA, CNd; DS, H2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Funktionalität (VH; VMHl, VMH2; DC) des Zugangsnetzelementes (GW) aus Sicht des Netzelementes (H2; MA, CNd; DS, H2) als bzw. wie das andere Netzelement (Hl; MH; Hl) am anderen Ende der Verbindung erscheint.2. The method according to claim 1, wherein the functionality (VH; VMHl, VMH2; DC) of the access network element (GW) from the point of view of the network element (H2; MA, CNd; DS, H2) as or as the other network element (Hl; MH; Hl) appears at the other end of the connection.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Funktionalität (VH; VMHl, VMH2; DC) als virtuelles Netzelement die Funktionalität des eigentlich die Verbindung abschließenden Netzelements (Hl; MH; Hl) bereitstellt und ausführt . 3. The method of claim 1 or 2, wherein the functionality (VH; VMHl, VMH2; DC) as a virtual network element provides and executes the functionality of the network element (Hl; MH; Hl) actually closing the connection.
. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die Funktionalität (VH; VMHl, VMH2; DC) innerhalb der Steuerebene (CPl) bei dem Zugangsnetzelement (GW) stellvertretend für das tatsächlich kommunizierende Netzelement (Hl; MH; Hl) verwendet wird., Method according to one of the preceding claims, in which the functionality (VH; VMH1, VMH2; DC) is used within the control level (CPl) at the access network element (GW) to represent the network element (Hl; MH; Hl) that is actually communicating.
5. Verfahren nach einem vorstehend Anspruch, bei dem die Funktionalität (VH; VMHl, VMH2; DC) innerhalb der Informationsdatenebene (IPl) als transparentes Netzelement und Umsetzelement zwischen einem Netzschicht-Datenpfad des Kernnetzes (CN) und einem Verbindungsschicht-Datenpfad des Zugangsnetzes (AP) verwendet wird.5. The method according to claim 1, wherein the functionality (VH; VMHl, VMH2; DC) within the information data level (IPl) as a transparent network element and conversion element between a network layer data path of the core network (CN) and a connection layer data path of the access network ( AP) is used.
6. Kommunikationssystem, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem vorstehenden Anspruch, mit6. Communication system, in particular for performing a method according to any preceding claim, with
- zumindest einem Zugangsnetz (AN)- at least one access network (AN)
- zumindest einem Kernnetz (CN)- at least one core network (CN)
- zumindest einem Zugangsnetzelement (GW) , welches das Zugangsnetz (AN) und das Kernnetz (CN) miteinander verbindet und sich in dem Zugangsnetz '(AN) , dem Kernnetz (CN) oder zwischen diesen befindet, und- at least one access network element (GW) which connects the access network (AN) and the core network (CN) to one another and is located in the access network '(AN), the core network (CN) or between them, and
- zumindest zwei Netzelementen (Hl, H2), die über eine Verbindung, die von dem ersten Netzelement (Hl) über das Zugangsnetz (AN) , das Zugangsnetzelement (GW) und das Kernnetz (CN) führt, miteinander kommunizieren, wobei eine Steuerebene (CPl) zum Übertragen von Signalisie- rungsinformationen und eine Informationsdatenebene (IPl) zum Übertragen von Nutzinformationen logisch verschieden sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass- At least two network elements (Hl, H2) that communicate with each other via a connection that leads from the first network element (Hl) via the access network (AN), the access network element (GW) and the core network (CN), a control level ( CPl) for the transmission of signaling information and an information data level (IPl) for the transmission of useful information are logically different, characterized in that
- die Steuerebene (CPl) und die Informationsdatenebene (IPl) in dem Zugangsnet∑ (AN) und/oder in dem Kernnetz (CN) auf zumindest einer Seite an räumlich verschiedenen Netzelementen- The control level (CPl) and the information data level (IPl) in the access network (AN) and / or in the core network (CN) on at least one side of spatially different network elements
(Hl-VH, H1-H2; MH-VMH1/2, MH-CNd; Hl-DC, H1-H2) enden.(Hl-VH, H1-H2; MH-VMH1 / 2, MH-CNd; Hl-DC, H1-H2) end.
7. Kommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem eines der räumüch verschiedenen Netzelemente als virtuelles Netzelement (VH; VMHl, VMH2; VDC) ausgebildet ist. 7. Communication system according to claim 6, in which one of the spatially different network elements is designed as a virtual network element (VH; VMH1, VMH2; VDC).
8. Kommunikationssystem nach Anspruch 6 oder 7, bei dem eines der räumlich verschiedenen Netzelemente als virtuelles Netzelement (VH; VMHl, VMH2; VDC) im Zugangsnetzelement (GW; GWl, GW2; GW) ausgebildet ist.8. Communication system according to claim 6 or 7, wherein one of the spatially different network elements is designed as a virtual network element (VH; VMHl, VMH2; VDC) in the access network element (GW; GWl, GW2; GW).
9. Kommunikationssystem nach Anspruch 6 oder 7, bei dem eines der räumlich verschiedenen Netzelemente in der Steuerebene (CPl) aus Sicht des zweiten Netzelementes (H2; MA, CNd; DS, H2) am anderen Ende der Kommunikationsverbindung scheinbar als das erste Netzelement (Hl; MH; Hl) am anderen Endpunkt der KommunikationsVerbindung ausgebildet ist.9. Communication system according to claim 6 or 7, wherein one of the spatially different network elements in the control level (CPl) from the point of view of the second network element (H2; MA, CNd; DS, H2) at the other end of the communication link apparently as the first network element (St. ; MH; Hl) is formed at the other end point of the communication connection.
10. Kommunikationssystem nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem eines der räumlich verschiedenen Netzelemente in der Informationsdatenebene (IPl) als transparentes Netzelement und/oder Umsetzer zwischen einem Netzschicht-Datenpfad des Kernnetzes (CN) und einem Verbindungsschicht-Datenpfad des Zugangsnetzes (AN) ausgebildet ist.10. Communication system according to claim 7 or claim 8, in which one of the spatially different network elements in the information data level (IPl) as a transparent network element and / or converter between a network layer data path of the core network (CN) and a connection layer data path of the access network (AN) is trained.
11. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 6 - 10, bei dem eine Vielzahl von dem einen Typ der räumlich verschiedenen Netzelemente (VMHl, VMH2) bei entsprechenden Zugangsnetzelementen (GWl, Gw2) des Kommunikationssystems verteilt angeordnet ist und eine Mobilitätssteuereinrichtung (MA) zum Führen der KommunikationsVerbindung zwischen den Netzelementen (MH) bzw. (MA, CNd) über das zum ersten Netzelement (MH) räumlich günstigst gelegene Netzzugangselement (GWl bzw. GW2) ausgebildet ist.11. Communication system according to one of claims 6 - 10, in which a plurality of the one type of spatially different network elements (VMHl, VMH2) is arranged with corresponding access network elements (GWl, Gw2) of the communication system and a mobility control device (MA) for guiding the Communication connection between the network elements (MH) or (MA, CNd) is formed via the network access element (GW1 or GW2) which is located in the most favorable position in relation to the first network element (MH).
12. Kommunikationssystem-Vorrichtung (GW) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 5 und/oder zum Verwenden in einem Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 6 - 11 mit12. Communication system device (GW) for performing a method according to one of claims 1-5 and / or for use in a communication system according to one of claims 6-11 with
- Einrichtungen zum Bereitstellen der Funktionalität eines Zugangsnetzelementes (GW) , g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung (VH; VMHl, VMH2) zum Bereitstellen der Funktionalität eines über ein Zugangsnetz (AN) anschließbaren Netzelementes (Hl; MH; Hl) gegenüber einem zweiten Netzelement (H2; MA, CNd; DS, H2), welches direkt oder über ein weiteres zwischengeschaltetes Zugangsnetz (AN) über ein Kernnetz (CN) mit dem Zugangsnetzelement verbunden ist.- Means to provide the functionality of a Access network element (GW), characterized by a device (VH; VMHl, VMH2) for providing the functionality of a network element (Hl; MH; Hl) that can be connected via an access network (AN) compared to a second network element (H2; MA, CNd; DS, H2 ), which is connected directly or via another intermediate access network (AN) to the access network element via a core network (CN).
13. Verfahren zum Durchführen von Roaming in einem Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 6 - 12 mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 5. 13. A method for performing roaming in a communication system according to one of claims 6-12 with a method according to one of claims 1-5.
PCT/DE2001/004542 2001-12-04 2001-12-04 Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts WO2003049490A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2001/004542 WO2003049490A1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts
AU2002219006A AU2002219006A1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts
DE10197169T DE10197169D2 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Method for transmitting information and signaling data in a communication system with an optimized distribution of control data and information data levels for hosts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2001/004542 WO2003049490A1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003049490A1 true WO2003049490A1 (en) 2003-06-12

Family

ID=5648320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2001/004542 WO2003049490A1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002219006A1 (en)
DE (1) DE10197169D2 (en)
WO (1) WO2003049490A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009132824A2 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Nokia Siemens Networks Oy Simplified local routing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0838930A2 (en) * 1996-10-25 1998-04-29 Digital Equipment Corporation Pseudo network adapter for frame capture, encapsulation and encryption
WO1999017506A2 (en) * 1997-09-29 1999-04-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method for routing calls from a terminal in a first telecommunication network to any terminal in an external telecommunication network
EP1073244A1 (en) * 1999-07-29 2001-01-31 International Business Machines Corporation Method and system for monitoring dynamic host configuration protocol (DHCP) service in an internet protocol network
US6233542B1 (en) * 1996-04-01 2001-05-15 Openconnect Systems Incorporated Server and terminal emulator for persistent connection to a legacy host system with response time monitoring
US20010043571A1 (en) * 2000-03-24 2001-11-22 Saqib Jang Multiple subscriber videoconferencing system
EP1179941A2 (en) * 2000-08-10 2002-02-13 Alcatel Switch emulation client

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6233542B1 (en) * 1996-04-01 2001-05-15 Openconnect Systems Incorporated Server and terminal emulator for persistent connection to a legacy host system with response time monitoring
EP0838930A2 (en) * 1996-10-25 1998-04-29 Digital Equipment Corporation Pseudo network adapter for frame capture, encapsulation and encryption
WO1999017506A2 (en) * 1997-09-29 1999-04-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method for routing calls from a terminal in a first telecommunication network to any terminal in an external telecommunication network
EP1073244A1 (en) * 1999-07-29 2001-01-31 International Business Machines Corporation Method and system for monitoring dynamic host configuration protocol (DHCP) service in an internet protocol network
US20010043571A1 (en) * 2000-03-24 2001-11-22 Saqib Jang Multiple subscriber videoconferencing system
EP1179941A2 (en) * 2000-08-10 2002-02-13 Alcatel Switch emulation client

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRUNO L: "LASTING LEGACY: BROWSING BIG IRON ON THE WEB", DATA COMMUNICATIONS, MCGRAW HILL, vol. 25, no. 15, 1 November 1996 (1996-11-01), NEW YORK, US, pages 110 - 112,116-11, XP000639963, ISSN: 0363-6399 *
SCHOEN H-U ET AL: "CONVERGENCE BETWEEN PUBLIC SWITCHING AND THE INTERNET", BRITISH TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING, vol. 17, no. 4, January 1999 (1999-01-01), LONDON, GB, pages 308 - 313, XP000801962, ISSN: 0262-401X *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009132824A2 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Nokia Siemens Networks Oy Simplified local routing
WO2009132824A3 (en) * 2008-04-29 2010-02-25 Nokia Siemens Networks Oy Decentralizing core network functionalities
EP2362581A3 (en) * 2008-04-29 2011-12-28 Nokia Siemens Networks Oy Decentralizing core network functionalities
KR101205432B1 (en) 2008-04-29 2012-11-27 노키아 지멘스 네트웍스 오와이 Decentralizing core network functionalities
RU2480928C2 (en) * 2008-04-29 2013-04-27 Нокиа Сименс Нетуоркс Ой Decentralization of functional capabilities of base network
US8654709B2 (en) 2008-04-29 2014-02-18 Nokia Siemens Networks Oy Decentrallizing core network functionalities
US9491789B2 (en) 2008-04-29 2016-11-08 Nokia Solutions And Networks Oy Decentralizing core network functionalities
US9794970B2 (en) 2008-04-29 2017-10-17 Nokia Solutions And Networks Oy Decentralizing core network functionalities

Also Published As

Publication number Publication date
DE10197169D2 (en) 2004-10-14
AU2002219006A1 (en) 2003-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10307259B4 (en) Method and system that allows roaming between different wireless networks
DE69833111T2 (en) DETERMINATION OF CARRIER SERVICES IN A RADIO ACCESS NETWORK
DE60224212T2 (en) NETWORK WITH MULTIPLE SUB NETWORKS
EP1391081B1 (en) Heterogeneous mobile radio system
DE69923034T2 (en) Mobile communication system for providing an IP packet communication service and device for routing IP packets
DE60133754T2 (en) COMMUNICATION SYSTEM THAT SUPPORTS THE WIRELESS TRANSMISSION OF PACKAGE DATA AND METHOD AND ARRANGEMENT THEREFOR
DE60131825T2 (en) System and method for allocating a mobile IP to a mobile node
DE69833110T2 (en) METHOD FOR OPERATING A DUALMODE MOBILE PHONE
DE69922492T2 (en) METHOD FOR CONNECTING A BASE STATION TO A CELLULAR SYSTEM
DE60308620T2 (en) Roaming service covering multiple providers of mobile data communications
DE10043203A1 (en) Generic WLAN architecture
DE19742681A1 (en) GPRS subscriber selection from several Internet service providers
DE19922288A1 (en) Arrangement for mobile communication
WO2006072240A2 (en) Communications system, method for controlling a communications system, network access device and method for controlling a network access device
DE60201422T2 (en) Connecting a terminal via a radio access network or a local access network to the core network of a mobile radio communication system
EP1364549B1 (en) Method for relocating the diversity point of a mobile station in a radio access network
EP1285547B1 (en) Method and system for logging a subscriber station onto the packet service-service state control function cscf in a communications system
EP1292074A2 (en) Method for accessing radio access networks by user terminals for IP-based data communication
WO2003049490A1 (en) Method for transmitting information and signalling data in a communication system with optimized distribution of control data and an information data level for hosts
WO2003079706A1 (en) Method and communication system for connecting alternative access networks to a communication system, especially gprs/umts
DE10103103B4 (en) Method and apparatus for changing a mobile station between two base stations
EP1099326A2 (en) Method for connecting terminals to external modems
WO2001039432A2 (en) Method for controlling radio stations
DE10027872B4 (en) Mobile communication system and operating method therefor
DE10205907A1 (en) Changing internet protocol access connections to remote IP unit establishes second connection between mobile client and server, using different addresses

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REF Corresponds to

Ref document number: 10197169

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20041014

Kind code of ref document: P

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10197169

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: JP