DE10047131A1 - Verfahren zum Betreiben eines Zugangsnetzes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Zugangsnetzes für ein Mobilfunksystem. Für ein Endgerät (UE) bestimmte Daten werden zwischen zwei Knoten (GW, ANN; ANN, T) des Zugangsnetzes (AN) in IPv6-Paketen übertragen. Dabei wird das Flow-Label-Feld eines IPv6-Paketes zum Übertragen einer Angabe verwendet, anhand derer der das Paket empfangende Knoten (ANN; T) unter mehreren Wegen (RB), auf denen das Paket weiterleitbar ist, eine Auswahl trifft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrei­ ben eines Zugangsnetzes für ein Mobilfunksystem, bei dem für ein Endgerät bestimmte Daten zwischen zwei Knoten des Zu­ gangsnetzes in IP-Paketen übertragen werden.

Ein Zugangsnetzwerk bildet die Brücke zwischen einzelnen mo­ bilen Endgeräten und einem Stammnetzwerk oder Core Network, in dem Informationen einer Vielzahl von Verbindungen zwischen mobilen Endgeräten oder zwischen einem mobilen Endgerät und einer anderen Datenquelle oder -senke wie z. B. dem Internet leitungsgebunden übertragen werden.

Die Zugangsnetzwerke der Mobilfunksysteme der dritten Genera­ tion wie etwa des LJNTS-Systems basieren auf der ATM-Netzwerk­ technologie. Auf dieser Technologie bauen Protokollsysteme auf, die für die verschiedenen Typen von Knoten innerhalb des Zugangsnetzes und je nachdem, ob eine verbindungsorientierte Übertragung, d. h. im wesentlichen Sprachübertragung, oder ei­ ne paketorientierte Übertragung, also im wesentlichen Über­ tragung von Datendiensten, vorliegt, unterschiedlich sind.

Bekannte Zugangsnetzwerke haben Knoten unterschiedlicher Art auf einer Mehrzahl von hierarchischen Ebenen. Eine oberste Ebene bilden sogenannte Access Network Gateways oder kurz Ga­ teways, die jeweils die Schnittstelle zum Stammnetzwerk bil­ den. Auf einer nächstniedrigeren Stufe angesiedelte Knoten werden als Netzzugangsknoten (Access Network Nodes) bezeich­ net. Knoten der untersten hierarchischen Ebene, die direkt per Funk mit den Endgeräten kommunizieren, werden als Trans­ ceiver bezeichnet. Jedem Transceiver steht eine bestimmte Zahl von Signalträgern zur Verfügung, die je nach von einem Endgerät benötigter Bandbreite einzeln oder zu mehreren für die Kommunikation mit dem Endgerät genutzt werden können.

Für die paketorientierte Übertragung von Daten zwischen dem Gateway und den Knoten niedrigerer Stufe ist aus 3GPP TS 29.060 "General Packet Radio Service (GPRS); GPRS Tunnelling Protokoll (GTP)" ein Protokollstapel bekannt, der eine IP- Schicht und darauf aufbauend eine UDP-Schicht und einen GTP- U-Tunnel umfasst. Diese komplizierte Schichtstruktur ist not­ wendig, weil es auf der IP-Protokollebene des Zugangsnetzes nur möglich ist, einzelne Knoten des Zugangsnetzes zu adres­ sieren, nicht aber ein Endgerät oder eine Funktionseinheit, die die Daten zur Übertragung zum Endgerät aufbereitet. Um eine Adresseninformation über das Empfängerendgerät zu trans­ portieren, werden zusätzliche Protokollschichten benötigt, die es dem Gateway erlauben, diese Informationen als Nutzlast in die IP-Pakete einzufügen. Auf der Ebene des Netzzugangs­ knotens wird diese Information wieder extrahiert. Sie dient dem Netzzugangsknoten zum Auswählen eines Signalträgers, auf dem das Empfängerendgerät das Paket zu empfangen erwartet.

Im Falle von verbindungsorientierter Übertragung zu einem Endgerät wird zwischen dem Gateway und dem mit dem Endgerät kommunizierenden Netzzugangsknoten eine explizite AAL2- Verbindung aufgebaut. Eine Zuordnung dieser Verbindung zu ei­ nem oder mehreren Signalträgern eines Transceivers ist am Netzzugangsknoten aufgezeichnet. Der Netzzugangsknoten kann daher anhand der AAL2-Verbindung, über die er Information empfängt, den Signalträger ermitteln, auf dem diese Informa­ tion ausgestrahlt werden muss.

Auf einer niedrigeren Hierarchieebene, zwischen dem Netzzu­ gangsknoten und dem Transceiver, wird für jeden Signalträger eine eigene AAL2-Verbindung aufgebaut. Dies erlaubt es dem Transceiver, anhand der AAL2-Verbindung, über die er ein Da­ tenpaket empfängt, und einer Zuordnungstabelle den Signalträger zu erkennen, den der Netzzugangsknoten zum Senden des Pa­ kets ausgewählt hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Betriebsverfahren für ein Zugangsnetz anzugeben, das einen durchgängigen Be­ trieb des Zugangsnetzes mit IP-Transporttechnologie erlaubt, und dabei Überhänge an Verarbeitungsleistung und zu übertra­ gender Datenmenge, wie sie sich durch einen komplizierten Protokollstapel ergeben, vermeidet.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben ei­ nes Zugangsnetzes für ein Mobilfunksystem, bei dem für ein Endgerät bestimmte Daten zwischen zwei. Knoten des Zugangsnet­ zes in IP-Paketen übertragen werden, und das dadurch gekenn­ zeichnet ist, dass die Pakete IPv6-Pakete sind, und dass das Flow-Label-Feld eines IPv6-Paketes zur Übertragung einer An­ gabe verwendet wird, anhand derer der das Paket empfangende Knoten unter mehreren Wegen, auf denen das Paket weiterleit­ bar ist, eine Auswahl trifft. Im Falle einer Punkt-zu-Punkt- Verbindung umfasst diese Auswahl jeweils einen einzigen Weg, bei Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen kann aber auch eine Mehr­ zahl von Wegen gleichzeitig ausgewählt werden.

Das Flow-Label-Feld des IPv6-Protokolls hat eine Länge von 20 Bit. Dies entspricht einer Menge von etwas über einer Million möglichen Werten. Die Zahl der Endgeräte an einem Zugangsnetz kann aber diesen Wert ohne weiteres überschreiten, so dass eine eindeutige Kennzeichnung aller Endgeräte durch die be­ sagte Angabe nicht mehr möglich ist, wenn sie eine jedem End­ gerät in Art eines Namens fest zugeordnete Bezeichnung ent­ hielte. Da aber diese Endgeräte in der Regel nie alle gleich­ zeitig aktiv sind, lässt sich das Problem dadurch beheben, dass als die Angabe eine Kennung verwendet wird, die jeweils bei der Einrichtung eines Datenflusses diesem eindeutig zuge­ teilt wird. Nach Beendigung des Datenflusses kann die Kennung neu vergeben werden.

Die Kennung muss lediglich zwischen zwei Knoten (z. B. zwi­ schen Gateway und Netzzugangsknoten oder zwischen Netzzu­ gangsknoten und Transceiver) im Zugangsnetz eindeutig sein. Ein erster Knoten kann eine Kennung, die er in der Kommunika­ tion mit einem zweiten Knoten zur Bezeichnung eines ersten Datenflusses verwendet, in der Kommunikation mit einem drit­ ten Knoten zur Bezeichnung eines beliebigen anderen Daten­ flusses verwenden.

Eine weitere Möglichkeit, die Zahl der mit Hilfe der besagten Angabe unterschiedlich bezeichenbaren Endgeräte zu vergrößern ist, einem Knoten des Zugangsnetzes eine Mehrzahl von Netz­ werkadressen zuzuordnen, eine gleiche Kennung in Kombination mit jeweils verschiedenen der mehreren Netzwerkadressen un­ terschiedlichen Datenflüssen zwischen diesem Knoten und einem zweiten Knoten zuzuteilen und bei der Wegauswahl für die Pa­ ketweiterleitung neben der Kennung auch die Netzwerkadresse heranzuziehen.

Eine weitere Möglichkeit, die Zahl der mit Hilfe der besagten Angabe unterschiedlich bezeichenbaren Endgeräte zu vergrößern ist, die Angabe zusätzlich auch über das Traffic-Class-Feld der IPv6-Pakete zu erstrecken.

Eine derartige Nutzung des Traffic-Class-Feldes bedeutet aber nicht, dass auf eine Differenzierung nach Dienstgüteklassen für unterschiedliche Datenströme verzichtet werden müsste. Vielmehr kann dem Traffic-Class-Feld eine Doppelfunktion zu­ gewiesen werden. Wenn z. B. (n1, n2) eine erste Angabe ist, die einen ersten Datenfluss bezeichnet, wobei n1 der Inhalt des Traffic-Class-Feldes und n2 der des Flow-Label-Feldes ist, so wird dieser Datenfluss mit der durch n1 bezeichneten Dienstqualität im Zugangsnetz befördert. Eine zweite Angabe (n1', n2) mit gleichem Wert n2 des Flow Labels kann einen völlig anderen, zu einem anderen Endgerät führenden Daten­ fluss mit der durch n1' definierten Dienstqualität bezeich­ nen. Das Transportnetzwerk ist dabei so zu konfigurieren, dass das Traffic-Class-Feld nicht vom Transportnetzwerk ver­ ändert wird.

Bei der Angabe kann es sich um eine Kennung eines Endgerätes oder eines für das Endgerät bestimmten Datenflusses handeln. Solange ein Endgerät nur einen einzigen Datenfluss unterhält, besteht zwischen den zwei Alternativen kein Unterschied. Mo­ derne Mobilfunkendgeräte wie insbesondere UMTS-Endgeräte wer­ den jedoch in der Lage sein, eine Mehrzahl von Datendiensten, wie z. B. Sprachtelefonie, Telefax, Internetzugriff etc. gleichzeitig zu betreiben bzw. im Laufe einer bestehenden Verbindung den genutzten Dienst zu wechseln oder zusätzliche Dienste in Anspruch zu nehmen. In diesem Fall ist es für den von jedem dieser Dienste verursachten Datenfluss sinnvoll, ihm eine eigene Kennung zuzuordnen, um dem empfangenden Kno­ ten die Zuordnung empfangener Daten zu den einzelnen Diensten zu ermöglichen. Ein solches Verfahren eignet sich besonders für die Übertragung von einem Gateway-Knoten des Zugangsnet­ zes an einen Knoten auf einer niedrigeren Hierarchiestufe des Zugangsnetzes wie etwa einen Netzzugangsknoten.

Eine alternative Möglichkeit ist, dass die Angabe eine Ken­ nung eines für die Funkübertragung an das Endgerät zu verwen­ denden Signalträgers ist. Diese Variante eignet sich beson­ ders für die Übertragung an einen Transceiver des Zugangsnet­ zes.

Selbstverständlich können beide Varianten gleichzeitig auf den verschiedenen Hierarchiestufen eines gleichen Zugangsnet­ zes eingesetzt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Zugangsnetzwerks, in dem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist;

Fig. 2 die zwischen den verschiedenen Knoten des Zugangs­ netzwerks sowie zwischen den Transceivern und den Endgeräten zum Einsatz kommenden Protokollstruktu­ ren;

Fig. 3 stark schematisiert einen Netzzugangsknoten;

Fig. 4 einen erstes Beispiel eines Gateway-Knotens; und

Fig. 5 ein alternatives Beispiel eines Gateway-Knotens.

Fig. 1 zeigt stark schematisiert den Aufbau eines Zugangs­ netzwerks AN für die Informationsübertragung zwischen Endge­ räten UE eines Mobilfunk-Kommunikationssystems und einem Stammnetzwerk NW. Das Zugangsnetzwerk AN hat eine hierarchi­ sche Struktur mit unterschiedlichen Arten von Knoten auf ver­ schiedenen Hierarchiestufen. Eine oberste Hierarchiestufe ist durch als Gateway bezeichnete Knoten GW gebildet, die direkt mit dem Stammnetzwerk NW verbunden sind. Eine zweite Stufe ist durch hier als Netzzugangsknoten, ANN (Access Network No­ de) bezeichnete Knoten gebildet, von denen jeweils mehrere einem Gateway-Knoten GW zugeordnet sind, von denen in der Figur der Übersichtlichkeit halber aber nur einer, mit seinem zugeordneten Gateway-Knoten GW durch eine Übertragungsstrecke T_GN verbunden, gezeigt ist. An jedem Netzzugangsknoten ANN wiederum sind mehrere Transceiver T über Übertragungsstrecken T_NT angeschlossen, die jeweils über eine begrenzte Zahl von Signalträgern RB mit Endgeräten UE per Funk kommunizieren können.

Zunächst soll ein Zugangsnetz mit einer einfachen Baumstruk­ tur betrachtet werden, bei dem jeder Knoten einer gegebenen Hierarchiestufe mit (sofern vorhanden) genau einem Knoten der nächsthöheren Hierarchiestufe und (sofern vorhanden) mehreren Knoten der nächstniedrigeren Hierarchiestufe verbunden ist.

Im Falle eines UMTS-Mobilfunksystems oder allgemein eines Co­ demultiplex-Mobilfunksystems entspricht jedem Signalträger RB einer aus einer Mehrzahl von von dem Transceiver-Knoten T verwendeten orthogonalen Spreizcodes. Im Falle eines Zeitmul­ tiplex-Mobilfunk-Kommunikationssystems könnte man jeden Sig­ nalträger mit einem Zeitschlitz gleichsetzen.

Fig. 2 veranschaulicht die zwischen den Knoten der unter­ schiedlichen Hierarchiestufen des in Fig. 1 gezeigten Zu­ gangsnetzwerks verwendeten Protokollschichten. Zwischen dem Gateway-Knoten GW, den Netzzugangsknoten ANN und den Trans­ ceivern T erfolgt die Kommunikation leitungsgebunden, die zugrundeliegende Schicht L2/PHY kann auf einer Übertragungs­ technologie wie etwa ATM, Ethernet etc. basieren.

Auf dieser Schicht baut eine IPv6-Protokollschicht auf. Vom Gateway GW aus dem Stammnetzwerk NW empfangene, für ein be­ stimmtes Endgerät UE bestimmte Daten bilden ohne dazwischen­ liegende weitere Protokollebene die Nutzlast von zwischen dem Gateway-Knoten GW und den Netzzugangsknoten ANN ausgetausch­ ten IPv6-Paketen. Diese Pakete enthalten als Zieladresse die Adresse eines Netzzugangsknotens ANN. Information, die dem empfangenden Netzzugangsknoten ANN mitteilt, wohin die Pakete weiterzuleiten sind, sind im Flow-Label-Feld und ggf. im Traffic-Class-Feld der Pakete enthalten. Auf die Auswertung dieser Felder durch den Netzzugangsknoten ANN wird später noch genauer eingegangen.

Der Netzzugangsknoten ANN ordnet einen vom Gateway GW empfan­ genen Paket in Abhängigkeit von der das Empfänger-Endgerät spezifizierenden Information im Flow-Label-Feld bzw. dem Traffic-Class-Feld den Signalträger, auf dem das Endgerät das Paket zu empfangen erwartet, einen Sendezeitpunkt etc. zu. Vom Netzzugangsknoten an den Transceiver-Knoten T übertragene Pakete brauchen daher keine explizite Angabe über das Empfän­ gerendgerät mehr zu enthalten; die Angabe des Signalträgers genügt. Dies ist in Fig. 2 durch die ohne Einfluß des Transceiver-Knotens T über diesen zum Endgerät UE übertragenen Signalisierungsinstanzen RLC (Radio Link Control) und MAC (Medium Access Control) veranschaulicht.

Um insbesondere im Falle der Sprachübertragung eine zeitlich korrekte Aufeinanderfolge der Pakete bei der Funkübertragung an das Endgerät UE zu gewährleisten, kann eine Konvergenz­ schicht CL in der Kommunikation zwischen Netzzugangsknoten und Transceiver-Knoten erforderlich sein.

Im folgenden wird im einzelnen auf den Aufbau und die Durch­ führung eines Datenflusses zwischen Gateway GW und einem End­ gerät UE eingegangen. Dabei wird zunächst nur der Transport in Downlink-Richtung betrachtet, die Gegenrichtung wird spä­ ter diskutiert.

Der Bedarf nach Einrichtung eines neuen Datenflusses kann sich dadurch ergeben, dass das Endgerät UE eine diesbezügli­ che Anforderung an das Zugangsnetzwerk richtet, oder dass der Gateway GW Daten zur Weiterleitung an ein Endgerät UE emp­ fängt, zu dem bislang kein Datenfluss existiert. Im einen wie im anderen Falle empfängt der Netzzugangsknoten ANN eine Sig­ nalisierungsnachricht, die die Identität des betreffenden Endgeräts UE, z. B. dessen Rufnummer oder seine IMSI, und die benötigte Dienstklasse angibt.

Der in Fig. 3 gezeigte Netzzugangsknoten ANN verfügt über ein Verzeichnis V, in dem zu allen aktuell über ihn laufenden Da­ tenflüssen jeweils eine Kennung, als GN-Kennung bezeichnet, für den Verkehr mit dem ihm zugeordneten Gateway GW und eine als NT-Kennung bezeichnete Kennung für den Verkehr mit den zugeordneten Transceivern T in Verbindung mit den Identitäten der zugehörigen Endgeräte gespeichert sind. Die GN-Kennungen setzen sich jeweils aus einem die Dienstklasse des Datenflus­ ses bezeichnenden ersten Teil und einem willkürlich gewählten zweiten Teil zusammen. Um eine GN-Kennung für den neu einzu­ richtenden Datenfluss zu erzeugen, wählt der Netzzugangsknoten ANN einen zweiten Teil, der in Kombination mit der für den Datenfluss verlangten Dienstklasse im Verkehr zwischen ihm und dem Gateway GW noch nicht vergeben ist. In Verbindung mit einer anderen Dienstklasse oder zwischen anderen Knoten kann der gleiche zweite Teil bereits für einen Datenfluss vergeben sein, ohne dass dies die Eindeutigkeit der so gebil­ deten Kennung beeinträchtigt.

Die ausgewählte GN-Kennung wird an den Gateway-Knoten GW ü­ bermittelt und dort in einer Tabelle in Verbindung mit der Identität des Endgeräts aufgezeichnet.

Gemäß einer in Fig. 4 gezeigten ersten Variante ist am Gate­ way-Knoten GW für jeden an ihn angeschlossenen Netzzugangs­ knoten ANN eine solche Tabelle Tab eingerichtet.

Auf der Ebene des Gateway-Knotens GW müssen die GN-Kennungen nicht eindeutig sein, da der Gateway-Knoten GW bei von einer Mehrzahl von verschiedenen Netzzugangsknoten ANN identisch vergebenen GN-Kennungen anhand der Tabelle Tab, in der er zu einer gegebenen Endgeräteidentität die GN-Kennung findet, den Netzzugangsknoten ANN erkennen kann, an den ein mit der Iden­ tität gekennzeichnetes, vom Stammnetzwerk empfangenes Paket übertragen werden muss. Man mag sich diese Tabellen Tab je­ weils als individuelle Speicherelemente oder als begrenzte Regionen innerhalb eines größeren Speicherbausteins vorstel­ len. Im einen wie im anderen Falle erlaubt der Ort, an dem eine gegebene Endgeräteidentität und die zugehörige Kennung gespeichert sind, dem Gateway GW den Rückschluß auf den Netz­ zugangsknoten ANN, an den das Paket, mit der gefundenen GN- Kennung versehen, weitergeleitet werden muss.

Selbstverständlich kann der Gateway-Knoten einer in Fig. 5 gezeigten zweiten Variante zufolge anstelle der mehreren Ta­ bellen eine einheitliche Tabelle Tab' führen, deren Einträge jeweils eine Endgeräteidentität, die zugeordnete GN-Kennung und die Adresse A1, A2, . . . des Netzzugangsknoten ANN enthält, der die Kennung für einen Datenfluß des Endgeräts ver­ geben hat und an den das Paket weiterzuleiten ist.

Zusätzlich ordnet der Netzzugangsknoten ANN dem Endgerät UE einen Transceiver-Knoten T, über den das Endgerät UE per Funk erreichbar ist, an diesem Transceiver-Knoten T einen freien Signalträger. Auch die Adresse dieses Ziel-Transceivers ist in dem Verzeichnis V des Netzzugangsknotens ANN gespeichert. Die Kombination von zugeordnetem Transceiver T, Signalträger und ggf. Funktionseinheit definiert einen Weg für die Weiter­ leitung des Datenpakets.

Der Netzzugangsknoten ANN wählt nun eine in der Kommunikation mit dem zugeordneten Transceiver T bislang noch freie NT- Kennung und speichert sie in seinem Verzeichnis V in Verbin­ dung mit der Identität des Endgeräts.

Die NT-Kennungen bezeichnen jeweils umkehrbar eindeutig einen der verschiedenen dem Transceiver T zur Verfügung stehenden Signalträger.

Wenn ein mit einer vollständigen Adressinfotmation gekenn­ zeichnetes Datenpaket vom Stammnetzwerk NW den Gateway-Knoten GW erreicht, so ermittelt dieser anhand seiner Tabellen die dieser Adressinformation zugehörige GN-Kennung und den Netz­ zugangsknoten ANN, der diese Kennung vergeben hat. Er trägt die GN-Kennung in das Flow-Label-Feld und ggf. in das Type- of-Service-Feld eines IPv6-Paketes ein, mit dem er die emp­ fangenen Daten an den ermittelten Netzzugangsknoten ANN wei­ terleitet. Durch diese GN-Kennung ist der Weg des Datenpakets durch das Zugangsnetz bereits vollständig festgelegt; und die im Stammnetzwerk verwendete Adresse des Empfänger-Endgeräts UE wird für die weitere Vermittlung des Pakets nicht mehr be­ nötigt.

Der Netzzugangsknoten ANN empfängt das Paket und ermittelt anhand seines Verzeichnisses den oder die Transceiver T, an den/die das Paket weitergeleitet werden muss, und die NT- Kennung desjenigen Signalträgers, den der jeweilige Transcei­ ver T verwenden muss, damit das Paket vom Empfänger-Endgerät korrekt empfangen werden kann. Der Netzzugangsknoten ANN er­ zeugt ein neues IPv6-Paket mit den für das Endgerät UE be­ stimmten Daten als Nutzlast, das als Empfängeradresse die IP- Adresse(n) des/der Transceiver(s) T enthält, in dessen/deren Funkreichweite sich das Endgerät UE befindet, und dessen Flow-Label-Feld die NT-Kennung, d. h. die Bezeichnung des Sig­ nalträgers enthält, über den das Endgerät UE Daten zu empfan­ gen erwartet. Mehr als die Angabe des Signalträgers ist auf dieser Stufe der Übertragung des Pakets nicht mehr notwendig, um seine korrekte Weiterleitung an das Endgerät UE zu gewähr­ leisten.

Bei der obigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass der Netzzugangsknoten eine GN-Kennung vergibt und diese dem Gate­ way-Knoten mitteilt. Selbstverständlich kann die GN-Kennung alternativ auch vom Gateway-Knoten vergeben und dann an den Netzzugangsknoten übermittelt werden. Genauso kann auch jede NT-Kennung vom Transceiver T festgelegt und an den Netzzu­ gangsknoten ANN übermittelt werden.

Bislang wurde nur der Fall der Downlink-Übertragung vom Gate­ way GW zum Transceiver T betrachtet. Mit geringfügigen Anpas­ sungen ist das gleiche Verfahren auch für die Übertragung in Gegenrichtung anwendbar. Dabei können Kennungen für einen gleichen Datenfluß in Uplink und Downlink unabhängig vonein­ ander und unterschiedlich vergeben werden.

In analoger Weise wie oben für den Downlink beschrieben, wer­ den eine TN-Kennung für die Übertragung von Transceiver T zum Netzzugangsknoten ANN und eine NG-Kennung für die Übertragung von Netzzugangsknoten zum Gateway GN festgelegt. Jedes an­ schließend vom Endgerät UE gesendete Datenpaket wird vom Transceiver T mit einer dem vom Endgerät UE verwendeten Sig­ nalträger entsprechenden TN-Kennung in einem an den Netzzugangsknoten ANN adressierten IPv6-Paket gesendet. Der Netzzu­ gangsknoten bestimmt in seinem Verzeichnis die dem Transcei­ ver T und der TN-Kennung zugeordnete NG-Kennung, und sendet ein neues Paket an den Gateway, in dem die TN-Kennung durch die NG-Kennung ersetzt ist. Der Gateway GW stellt anhand sei­ ner Tabelle(n) die Identität des Empfänger-Endgeräts UE' fest und leitet das Paket seinerseits entsprechend dieser Identi­ tät weiter.

Wie man sieht, erlaubt das beschriebene Verfahren die Verwen­ dung einer einheitlichen Transport-Infrastruktur im gesamten Zugangsnetzwerk bis hin zum Transceiver. Die gesamte Daten­ übertragung kann mit standardisierten IETF-Protokollen erfol­ gen, wodurch Kosten reduziert und die Verfügbarkeit von Kom­ ponenten verbessert sowie ihre Weiterentwicklung vereinfacht wird.

Entsprechende Vorteile können durch eine vereinfachte Varian­ te des Verfahrens erzielt werden, bei der lediglich das Flow- Label-Feld eines IPv6-Paketes für die Kennung verwendet wird. Die einzige Beschränkung, die sich aus dieser Vereinfachung ergibt, ist, dass ein Netzzugangsknoten entsprechend der Län­ ge des Flow-Label-Felds von 20 bit nicht mehr als 2²⁰ gleich­ zeitig aktive Datenflüsse versorgen kann. Durch eine geeigne­ te geographische Struktur des Netzes kann die Zahl von Endge­ räten im Bereich eines Netzzugangsknotens leicht klein genug gehalten werden, um sicherzustellen, dass die Zahl von 2²⁰ Datenflüssen nicht überschritten wird.

Wenn es notwendig ist, an einem Knoten mehr Datenflüsse zu handhaben als die unter Nutzung des Flow-Label-Feldes mögli­ chen 2²⁰ oder die bei gleichzeitiger Nutzung des Traffic- Class-Feldes mögliche noch größere Zahl, so kann man diesem Knoten mehrere Netzwerkadressen zuordnen und die Auswertung der Kennung jeweils unter Mitheranziehen der Netzwerkadresse vornehmen.

Als Beispiel wird der Fall betrachtet, dass dem Gateway GW zwei Netzwerkadressen A1, A2 zugeordnet sind. Die oben be­ schriebenen Tabellen des Gateways sind für jede Adresse je einmal vorhanden, oder alternativ existiert eine Tabelle, in der zu jeder Endgeräteidentität zusätzlich zu der zugeordne­ ten GN- und/oder NG-Kennung eine zugeordnete Adresse des Ga­ teways eingetragen ist. Wenn dieser Gateway ein mit einer Endgeräteidentität versehenes Paket vom Stammnetzwerk NW emp­ fängt, so leitet er es an den anhand dieser Identität in der/den Tabelle(n) ermittelten Netzzugangsknoten ANN weiter, wobei er dem an den Netzzugangsknoten gesendeten Paket als Absenderadresse diejenige Adresse hinzufügt, die er im ent­ sprechenden Eintrag der Tabelle vorfindet. Die Verzeichnisse des Netzzugangsknotens ANN enthalten in entsprechender Weise für jeden Eintrag eines Datenflusses eine Angabe der Absen­ deradresse, die es dem Netzzugangsknoten ermöglicht, zwei mit der gleichen GN-Kennung an ihn gesendete, für verschiedene Datenflüsse bestimmte Pakete zu unterscheiden, ihnen jeweils die korrekte NT-Kennung zuzuordnen und sie weiterzuleiten. Umgekehrt kann ein Netzzugangsknoten beim Uplink zu diesem Gateway GW Pakete mit einer gleichen Kennung an jeweils un­ terschiedliche Adressen des Gateways als Empfängeradressen senden, wobei dieser gleichen Kennung je nach Empfängeradres­ se unterschiedliche Empfängerendgeräte zugeordnet sein kön­ nen.

Selbstverständlich können auch einem Netzzugangsknoten mehre­ re Adressen zugeteilt werden; in diesem Falle muss die Verar­ beitung der von diesem Knoten gesendeten Datenpakete im Gate­ way GW oder den angeschlossenen Transceivern T anhand von differenzierten Tabellen abhängig von der Absenderadresse durchgeführt werden.

Eine nach Absenderadressen differenzierte Verarbeitung der Datenpakete erlaubt übrigens auch eine flexiblere Struktur des Zugangsnetzes: anstelle eines Netzes mit reiner Baum­ struktur, wo jeder Knoten an genau einen Knoten der nächsthöheren Hierarchieebene angeschlossen ist, kann auch eine "ver­ flochtene" Netzstruktur zum Einsatz kommen, in der Verbindun­ gen zu mehreren Knoten der nächsthöheren Hierarchieebene vor­ kommen können, wie in Fig. 1 für den Netzzugangsknoten ANN anhand der gestrichelt dargestellten Verbindung zu einem zweiten Gateway GW' exemplarisch gezeigt. Anhand der in jedem Paket enthaltenen Absenderadresse kann ein Empfängerknoten zwischen verschiedenen Absenderknoten unterscheiden und ein Paket jeweils unter Zugrundelegung einer im Verhältnis zu je­ dem möglichen Absenderknoten (genauer gesagt jeder möglichen Absenderadresse) definierten Kennung korrekt weiterleiten.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde bei der obigen Be­ schreibung von einem Zugangsnetz mit drei Hierarchiestufen ausgegangen. Es liegt jedoch auf der Hand, dass die vorlie­ gende Erfindung auch auf Zugangsnetze anwendbar ist, die mehr oder aber auch weniger als drei Hierarchiestufen aufweisen, d. h. Zugangsnetze, bei denen Funktionen, die in der vorlie­ genden Beschreibung Knoten unterschiedlicher Hierarchiestufen zugeordnet wurden, von einem einheitlichen Knoten realisiert werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Betreiben eines Zugangsnetzes für ein Mo­ bilfunksystem, bei dem für ein Endgerät (UE) bestimmte Daten zwischen zwei Knoten (GW, ANN; ANN, T) des Zugangs­ netzes (AN) in IP-Paketen übertragen werden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Pakete IPvG-Pakete sind und dass das Flow-Label-Feld eines IPvG-Paketes zum Übertragen ei­ ner Angabe verwendet wird, anhand derer der das Paket empfangende Knoten (ANN; T) unter mehreren Wegen, auf de­ nen das Paket weiterleitbar ist, eine Auswahl trifft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Angabe sich ferner über das Traffic-Class-Feld der IPv6-Pakete erstreckt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dennoch der Inhalt des Traffic-Class-Feldes bei der Fest­ legung einer Dienstqualität berücksichtigt wird, mit der Daten an einen in der Angabe bezeichneten Signalträger (RB) übermittelt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Auswahl ferner unter Be­ rücksichtigung einer Quell- und/oder Zieladresse der IPv6-Pakete erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Angabe eine Kennung eines Endgerätes (UE) oder eines für das Endgerät bestimmten Datenflusses ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es für die Übertragung zwischen einem Gateway-Knoten (GW) des Zugangsnetzes und einem Knoten (ANN) auf einer nied­ rigeren Hierarchiestufe des Zugangsnetzes (AN) eingesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Angabe eine Kennung eines für die Funkübertragung an das Endgerät (UE) zu verwendenden Signal­ trägers (RB) ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Übertragung an einen Transceiver-Knoten (T) des Zu­ gangsnetzes (AN) eingesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kennung bei der Einrichtung des Datenflusses vergeben wird.