FI109400B

FI109400B - Menetelmä tiedonsiirtoyhteyden ylläpitämiseksi

Info

Publication number: FI109400B
Application number: FI992329A
Authority: FI
Inventors: Topi Koskinen; Ari Koivisto; Mikko Virta
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2002-07-15
Also published as: EP1096813A3; DE60039953D1; FI19992329L; EP1096813A2; US7502362B1; EP1096813B1

Description

109400

Menetelmä tiedonsiirtoyhteyden ylläpitämiseksi

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitämiseksi päätelaitteesta televerkkoon, jossa mene-5 telmässä lisäksi muodostetaan ainakin toinen tiedonsiirtoyhteys mainitun päätelaitteen ja televerkon välille, ja jossa menetelmässä ensimmäinen tiedonsiirtoyhteys keskeytetään toisen tiedonsiirtoyhteyden ajaksi. Keksintö kohdistuu lisäksi päätelaitteeseen, joka käsittää välineet yhteyden muodostamiseksi televerkkoon, joka käsittää välineet 10 ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon ja mainitun päätelaitteen välille, välineet toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon ja langattoman päätelaitteen välille, ja välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden keskeyttämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden ajaksi. Keksintö kohdistuu vielä tiedonsiirtojärjestelmään, joka 15 käsittää ainakin yhden televerkon ja ainakin yhden päätelaitteen, välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon ja päätelaitteen välille, välineet toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon ja päätelaitteen välille, ja välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden keskeyttämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden ajaksi.

20

Matkaviestinjärjestelmiin, kuten GSM-matkaviestinjärjestelmään, on kehitteillä tavanomaisen piirikytkentäisen yhteyden lisäksi mahdollisuus v ; pakettikytkentäiseen yhteyteen. GSM-matkaviestinjärjestelmään kehite-·'*.: tään ns. GPRS-palvelua (General Packet Radio Service) tämän paket- ;·*: 25 tikytkentäisen yhteyden toteuttamiseksi. GPRS-palvelu mahdollistaa mm. IP-protokollan (Internet Protocol) sekä X.25 tiedonsiirtoprotokollan • i käytön, lyhytsanomien välityksen (SMS, Short Message Service), säh-köpostin välityksen sekä WAP-sovellukset (Wireless Application Protocol). Tällainen pakettimuotoinen tiedonsiirtoyhteys mahdollistaa ... 30 piirikytkentäistä yhteyttä tehokkaamman tiedonvälitysmenetelmän eri- tyisesti asynkronista tiedonsiirtoa varten, koska pakettikytkentäisen ·; : yhteyden käyttämiseksi ei matkaviestinjärjestelmän resursseja varata •:··; koko yhteyden ajaksi, vaan ainoastaan pakettien siirtämiseen tarvitta- ·:··: vaksi ajaksi. Sen sijaan piirikytkentäisessä yhteydessä yhteys on varat- • . 35 tuna koko yhteyden päällä olon ajan. Pakettikytkentäisen yhteyden avulla langattoman viestimen käyttäjä voi esimerkiksi pitää sähköposti-:·>·: sovelluksen koko ajan aktivoituna, jolloin käyttäjä heti havaitsee saapu van sähköpostiviestin. Koska pakettikytkentäinen yhteys varaa resurs- 2 109400 seja vain tarpeen mukaan, voi se käyttäjälle olla myös edullisempi pu-helukustannusten osalta verrattuna tilanteeseen, jossa käytetään piirikytkentäistä yhteyttä.

5 GPRS-järjestelmän langattomalle viestimelle on määritetty kolme toi-mintamoodia: luokka A, luokka B ja luokka C. Langattomat viestimet voidaan luokitella näihin luokkiin sen mukaan, minkä tyyppisiä pakettiverkko-ominaisuuksia niissä on toteutettu. Luokan A langattomat viestimet voivat samanaikaisesti käyttää GPRS-palveluita ja muita GSM-10 palveluita. Luokan B langattomat viestimet voivat samanaikaisesti tarkkailla GPRS-verkon ja GSM-verkon kontrollikanavan signaaleita, mutta voivat käyttää samanaikaisesti vain joko GPRS-palveluita tai GSM-pal-veluita. Luokan C langattomat viestimet voivat käyttää piirikytkentäistä yhteyttä ja pakettikytkentäistä GPRS-yhteyttä, mutta ei samanaikai-15 sesti.

Käytännössä luokan B langaton viestin voi vastaanottaa piirikytkentäisen yhteyden muodostukseen liittyviä sanomia silloinkin, kun langaton viestin käyttää GPRS-palveluita, esim. pakettiyhteys on aktiivisena.

20 Langaton viestin voi tällöin mm. vastaanottaa saapuvasta puhelusta ilmoittavan sanoman (CS paging), mutta ei samanaikaisesti voi toimia piirikytkentäisessä yhteydessä ja pakettikytkentäisessä yhteydessä.

: Tällöin tilanteessa, jossa langattomaan viestimeen saapuu piirikytken- •V·: täiseen yhteyteen liittyvä sanoma, pakettiyhteys asetetaan sanoman :*·*: 25 vastaanoton ja mahdollisesti muodostettavan piirikytkentäisen yhteyden :*·.· ajaksi odotustilaan, kunnes piirikytkentäinen yhteys on lopetettu. Ide- » · . aalitilanteessa tämä tarkoittaa sitä, että langaton viestin voi vaihtaa ti- , ·; ·. laansa pakettimuotoisen yhteyden ja piirikytkentäisen yhteyden välillä ja jatkaa vaihdon jälkeen siitä toimintatilasta, jossa langaton viestin oli ... 30 keskeytyksen tullessa. Käytännössä kuitenkin on havaittu, että paketti-yhteyttä käyttävät sovellukset, kuten sähköposti tai mm. tiedostojen siirtämiseen käytettävä FTP-sovellus, katkeavat jo suhteellisen lyhyen :··: yhteyden keskeytyksen aikana. Esimerkiksi eräissä tunnetuissa sähkö- •; · ·; postiprotokollissa, kuten POP3 (Post Office Protocol) ja IMAP4 (Internet , 35 Message Access Protocol), on yhteyden aikana lähetettävä sanomia väliajoin yhteyden katkeamisen estämiseksi. Tällaista ominaisuutta :: käytetään mm. siitä syystä, että yhteys ei jää tarpeettomasti aktiiviseksi.

Jos sähköpostipalvelin ei vastaanota tällaista sanomaa ei määräajassa, 3 109400 päättelee palvelin, että yhteys on katkennut tai päätelaite ei enää ole toiminnassa, jolloin palvelin katkaisee yhteyden. POP3-protokollaa käytettäessä yhteys voi katketa jo n. 10 minuutin keskeytyksen jälkeen ja IMAP4-protokollaa käytettäessä n. 30 minuutin keskeytys voi aiheut-5 taa sähköpostiyhteyden katkeamisen. Yhteyden katkettua on käyttäjän uudelleen muodostettava sähköpostiyhteys ja annettava käyttäjätunnuksensa ja salasanansa, mikä hidastaa sähköpostisovelluksen käyttöä.

10 Tällöin tilanteessa, jossa langattomassa viestimessä on pakettiyhteys aktiivisena ja langattomaan viestimeen on tulossa puhelu, pakettiyhteys asetetaan odotustilaan. Tällöin ei edellä mainittuja pakettiyhteyden ylläpitäviä sanomia voida tunnetun tekniikan mukaisissa langattomista viestimistä lähettää, joten pakettiyhteys voi katketa. Pakettiyhteys voi 15 katketa jo huomattavasti lyhyemmänkin puhelun aikana, kuin edellä mainitut 10 tai 30 minuuttia. Tämä on mahdollista esim. silloin, kun puhelu on tulossa hetkeä aikaisemmin kuin yhteyden ylläpitävä sanoma on määrä lähettää. On jopa mahdollista että yhteys katkeaa, ennen kuin käyttäjä on edes ehtinyt vastata puheluun.

20

Edellä mainittu ongelma syntyy myös tilanteessa, jossa langattoman viestimen käyttäjä muodostaa piirikytkentäisen yhteyden, esim. puhe- • · · v : puhelun tilanteessa, jossa langattomassa viestimessä on pakettiyhteys ·/: aktiivisena. Tällöinkin piirikytkentäinen yhteys estää pakettiyhteyden 25 ylläpitävien sanomien lähetyksen, mikä voi aikaansaada pakettiyhtey-:*·.· den katkeamisen jo lyhyenkin puhelun aikana. Eräänä mahdollisuutena ·:·. estää pakettiyhteyden katkeaminen on tällöin se, että puhelu aloitetaan vasta sen jälkeen kun pakettiyhteyden ylläpitävä sanoma on lähetetty.

f · * Käyttäjällä ei kuitenkaan välttämättä ole edes tietoa tällaisesta ominai-... 30 suudesta ja toisaalta ei ole tarkoituksenmukaista edellyttää sitä, että käyttäjä muistaa aina puhelua muodostaessaan lähettää ensin paketti-: : yhteyden ylläpitävä sanoma.

·;··; Käytännön sovelluksissa tämä aikavalvonta voidaan toteuttaa esim. si- 35 ten, että palvelimeen S muodostetaan pakettiyhteyskohtainen ylläpito- laskuri tai vastaava, jonka arvoa muutetaan väliajoin. Jos tämä ylläpito-laskuri saavuttaa ennalta asetetun arvon, esim. nollautuu, päättelee 4 109400 palvelin S, että päätelaite tai päätelaitteen pakettiyhteyttä käyttävä sovellus ei enää ole toiminnassa, joten pakettiyhteys on syytä katkaista.

Langallisenkin televerkon keskuksiin on kehitetty toiminteita, joilla me-5 neillään oleva puhelu voidaan asettaa ns. pitoon (keskeyttää) toisen puhelun aloittamiseksi. Tällöin toisen puhelun päätyttyä voidaan pidossa ollutta puhelua jälleen jatkaa. Koputus-toiminnolla televerkon keskus voi lisäksi ilmoittaa saapuvasta puhelusta tilanteessa, jossa käyttäjällä on puhelu käynnissä. Käyttäjä voi joko asettaa meneillään 10 olevan puhelun pitoon ja vastata tulossa olevaan puheluun, tai jatkaa meneillään olevaa puhelua.

Aikaisemmin tässä selityksessä mainittu ongelma tiedonsiirtoyhteyden katkeamisesta voi esiintyä myös langallisessa televerkossa, johon 15 päätelaite on langallisessa tiedonsiirtoyhteydessä esim. modeemin välityksellä. Päätelaitteen käyttäjä on esimerkiksi muodostanut ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden televerkon kautta Internet-tietoverkkoon eri palveluntarjoajien kotisivujen selaamiseksi, tietojen hakemiseksi, sähköpostien lukemiseksi ja/tai kirjoittamiseksi jne. Mainittu puhelun pito-20 toiminteen avulla voidaan meneillään oleva ensimmäinen tiedonsiirtoyhteys keskeyttää esim. puhelun suorittamiseksi tai saapuvan puheluun vastaamiseksi. Ongelmana tällöinkin on mm. se, että mainittu keskey-v ·' tynyt tiedonsiirtoyhteys voi katketa, ennen kuin se on uudelleen akti-·’·.: voitu.

Γν 25

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada me-. netelmä ja järjestelmä sekä päätelaite, joissa ensimmäisen tiedonsiirto- yhteyden katkeamista toisen tiedonsiirtoyhteyden aikana voidaan viivästää tai jopa estää. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että ensim-... 30 mäisen tiedonsiirtoyhteyden ollessa aktiivisena, päätelaitteesta lähete tään ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitävä sanoma, ennen kuin • : ; toinen tiedonsiirtoyhteys muodostetaan. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että menetelmässä •:..: muodostetaan ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoma toisen * . 35 tiedonsiirtoyhteyden muodostuksen yhteydessä, ja että mainitun en simmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostus käynniste- tään päätelaitteessa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle päätelait teelle on tunnusomaista se, että päätelaite käsittää lisäksi ainakin väli- 5 109400 neet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamisen käynnistämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuksen yhteydessä. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle tiedonsiirtojärjestelmälle on tunnusomaista se, että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi ainakin 5 välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamiseksi ja välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamisen käynnistämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuksen yhteydessä.

10 Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja. Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa voidaan välttyä pakettiyhteyden katkeamisilta erityisesti tilanteissa, joissa piirikytkentäisen yhteyden muodostuspyyntö tulee juuri ennen yhteyden ylläpitämiseksi tarpeellisen sanoman lähetyshetkeä. Tällöin piirikytkentäinen yhteys voi olla pi-15 dempään aktiivisena riippumatta yhteyden muodostushetkestä. Tällöin pakettiyhteyden katkeamisen todennäköisyys on merkittävästi pienempi | kuin tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa. Keksinnön mukai sessa ratkaisussa ei käyttäjältä edellytetä erikoistoimia suoritettavaksi piirikytkentäistä yhteyttä muodostettaessa.

20

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa • I · kuva 1a esittää keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista me-25 netelmää saapuvan puhelun tilanteessa pelkistettynä signa- lointikaaviona, • · * · · 1 · · kuva 1b esittää keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista me-

‘ I I

netelmää lähtevän puhelun tilanteessa pelkistettynä signa-... 30 lointikaaviona, »* * ’ kuva 2a esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään edulli- •; · · sen suoritusmuodon mukaista päätelaitetta, » * *»* · * · • . 35 kuva 2b esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista päätelaitetta, ja * * * 6 109400 kuva 3 esittää erästä matkaviestinjärjestelmää, jossa keksintöä voidaan edullisesti soveltaa.

Kuvassa 1a on esitetty pelkistettynä signalointikaaviona keksinnön 5 erään edullisen suoritusmuodon mukaisen menetelmän toimintaa kuvan 3 mukaisessa matkaviestinjärjestelmässä NW1 tilanteessa, jossa pakettiyhteyden ollessa aktiivisena langaton päätelaite MS vastaanottaa piirikytkentäinen yhteyteen liittyvää signalointitietoa. Vastaavasti kuvassa 1b on esitetty pelkistettynä signalointikaaviona keksinnön erään 10 edullisen suoritusmuodon mukaisen menetelmän toimintaa tilanteessa, jossa pakettiyhteyden ollessa aktiivisena käyttäjä aloittaa piirikytkentäisen yhteyden muodostuksen langattomasta päätelaitteesta MS matka-: viestinverkkoon NW1.

15 Käyttäjä on muodostanut pakettiyhteyden matkaviestinjärjestelmään langattomalla päätelaitteella MS esimerkiksi käynnistämällä sähköpos-tisovelluksen tai WEB-selainsovelluksen tietojenkäsittelylaitteella.

WEB-selainsovelluksen avulla käyttäjä voi tutkia esim. Internet-tieto-verkkoon NW2 reitittimen R1 ja lähiverkon NW3 kautta kytkeytyneen 20 palvelimen S sisältämiä tietoja, kuten on sinänsä tunnettua. Käyttäjä voi myös vastaanottaa esim. lähiverkkoon NW3 kytkeytyneestä työasemasta RH lähetetyn sähköpostisanoman.

* · ·

Kuvassa 2a on esitetty keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mu-25 kaista päätelaitetta MS pelkistettynä lohkokaaviona. Päätelaitteena tässä esimerkissä on langaton päätelaite. Kuvaan on piirretty joitakin ·:·. keksinnön selostamisen kannalta tarpeellisia toiminnallisia lohkoja.

Langattomassa päätelaitteessa MS on suoritinlohko CONTROL, joka voi olla toteutettu yhdellä tai useammalla suorittimella, kuten mikropro-30 sessori, digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö, jne, kuten on sinänsä tunnettua. Tämä suoritinlohko CONTROL voidaan muodostaa myös : osana ns. sovelluskohtaisesti ohjelmoitavaa integroitua piiriä (ASIC, ·· Application Specific Integrated Circuit), jossa myös muita langattoman ·:·· päätelaitteen MS toimintoja voidaan toteuttaa. Tietojen tallentamiseksi , 35 langattomassa päätelaitteessa MS on muistia M EM, kuten lukumuistia, luku/kirjoitusmuistia, ja/tai haihtumatonta uudelleenkirjoitettavissa olevaa muistia. Radio-osa RF käsittää tarvittavat välineet radiotiedonsiir-ron toteuttamiseksi tukiasemaan BTS. Lisäksi langattomassa päätelait- 7 109400 teessä MS on edullisesti näppäimistö KB, näyttö DP sekä näytönohjain DD. Käytännössä langaton päätelaite MS voidaan toteuttaa usealla eri tavalla. Langaton päätelaite MS on esimerkiksi langaton viestin, jossa | on tietojenkäsittelyominaisuuksia, kuten Nokia 9110 Communicator, tai 5 langaton päätelaite MS on muodostettu langattomasta viestimestä ja tietojenkäsittelylaitteesta, jotka on järjestetty tiedonsiirtoyhteyteen keskenään. Tästä eräs esimerkki on esitetty pelkistetysti oheisessa kuvassa 2b. Tiedonsiirtoyhteyttä kuvassa 2b esittää nuoli, joka on merkitty viitteellä LINK. Tämä tiedonsiirtoyhteys voi käytännön sovelluk-10 sissa olla langallinen yhteys, tai langaton yhteys, kuten infrapunayhteys tai radioyhteys. Vielä eräs esimerkki tällaisesta langattomasta päätelaitteesta MS on kannettava tietokone, johon on kytketty korttimuotoinen langaton viestin, kuten GSM-matkaviestin. Langattomassa päätelaitteessa MS on välineet sekä piirikytkentäisen yhteyden (CS) muodos-15 tamiseksi että pakettikytkentäisen yhteyden muodostamiseksi matkaviestinjärjestelmään NW1.

i

Kuvassa 3 on esitetty pelkistettynä lohkokaaviona erästä matkaviestin-järjestelmää NW1, jossa keksintöä voidaan edullisesti soveltaa. Tämä 20 matkaviestinjärjestelmä NW1 käsittää GSM-matkaviestinjärjestelmän ja GPRS-järjestelmän ominaisuudet, mutta on selvää, että keksintöä voidaan soveltaa myös muissa matkaviestinjärjestelmissä, joissa on käy- * * · tettävissä sekä pakettiyhteys että piirikytkentäinen yhteys. Kuvassa 3 on esitetty matkaviestinjärjestelmän NW1 toiminnan kannalta keskeiset 25 lohkot. Pakettivälitysohjain SGSN (Serving GPRS Support Node) ohjaa pakettivälityspalvelun toimintaa solukkoverkon puolella. Pakettivälitys-ohjain SGSN huolehtii langattoman viestimen MS sisään- ja uloskirjau-tumisesta, langattoman viestimen MS sijainnin päivittämisestä ja data-

• I

pakettien ohjaamisesta oikeisiin osoitteisiin. Langaton viestin MS liittyy ... 30 tukiasemajärjestelmään BSS radiorajapinnan Um välityksellä. Tuki- » t asemajärjestelmä liittyy pakettivälitysohjaimeen SGSN BSS-SGSN - : : rajapinnan Gp välityksellä. Tukiasemajärjestelmässä BSS tukiasema ·:··? BTS ja tukiasemaohjain BSC on liitetty toisiinsa BTS-BSC -rajapinnalla

Abis. Pakettivälitysohjaimet SGSN voivat kommunikoida toisten paket-• , 35 tivälitysohjaimien SGSN kanssa GPRS-tukisolmujen yhdysväylän GGSN (Gateway GPRS Support Node) avulla.

« « 8 109400

Langattomat viestimet kommunikoivat tukiasemien BTS kanssa (Base Transceiver Station) ilmarajapinnan (radiorajapinnan) Um välityksellä. Tukiasemia ohjaavat tukiasemaohjaimet BSC (Base Station Controller), jotka ovat tiedonsiirtoyhteydessä matkapuhelinkeskukseen MSC 5 (Mobile Switching Centre). Tukiasemaohjaimesta BSC ja siihen liitetyistä tukiasemista BTS käytetään myös nimitystä tukiasemajärjestelmä BSS (Base Station Subsystem). Piirikytkentäisessä yhteydessä käytettävää matkapuhelinkeskuksen MSC ja tukiasemajärjestelmän BSS välistä liityntärajapintaa nimitetään A-rajapinnaksi. Vastaavasti tukiase-10 maohjaimen BSC ja tukiaseman BTS välistä rajapintaa kutsutaan Abis-rajapinnaksi. Matkapuhelinkeskus MSC huolehtii mm. saapuvien ja lähtevien puhelujen ohjaamisesta, kuten kiinteän televerkon (PSTN,

Public Switched Telephone Network) keskus (ei esitetty). Lisäksi matkapuhelinkeskus MSC huolehtii matkapuhelinliikennöinnissä tarpeellis-15 ten toimenpiteiden suorittamisesta, kuten matkaviestimen sijainnin hallinnasta mm. kotirekisterin HLR (Home Location Register) ja vierailijarekisterin VLR (Visitor Location Register) avulla. Matkapuhelinkeskuksen MSC kautta voidaan muodostaa piirikytkentäinen yhteys myös i esim. Internet-tietoverkkoon NW2 edullisesti yhden tai useamman rei- 20 tittimen R2 kautta.

Selostetaan seuraavassa keksinnön erään edullisen suoritusmuodon v ·' mukaisen menetelmän toimintaa saapuvan puhelun tilanteessa viitaten samalla kuvaan 1a. Langattomaan päätelaitteeseen MS on aktivoitu 25 pakettikytkentäinen yhteys, jolloin matkaviestinjärjestelmän NW1 ja : langattoman päätelaitteen MS välillä voidaan välittää tietoa paketteina sinänsä tunnetusti. Tätä esittää lohko 101 kuvan 1a signalointikaavi-L·. ossa. Kun langattomaan päätelaitteeseen MS on tulossa puhelu, esim.

kiinteän televerkon PSTN puhelimesta P (nuoli 102) välittää televerkko 30 PSTN tietoja puhelusta matkaviestinverkon NW1 matkapuhelinkeskukseen MSC sinänsä tunnetusti (lohko 103). Matkapuhelinkeskus MSC

• J : lähettää palvelevalle tukisolmulle SGSN sanoman saapuvasta puhe- ·:··: lusta (paging). Tätä esittää nuoli 104 kuvassa 1a. Palveleva tukisolmu SGSN lähettää piirikytkentäisen yhteyden muodostuspyyntösanoman • , 35 (Paging request) siihen tukiasemajärjestelmään BSS, johon langaton *•11» päätelaite MS sillä hetkellä on yhteydessä (nuoli 105). Langattoman päätelaitteen MS kulloisenkin sijainnin määrityksessä käytetään tarvittaessa edullisesti kotirekisteriä HLR ja/tai vierailijarekisteriä VLR si- 9 109400 nänsä tunnetusti. Tukiasemajärjestelmä BSS lähettää tukiasemasta BTS piirikytkentäisen yhteyden muodostuspyyntösanoman edelleen langattomaan päätelaitteeseen MS (nuoli 106), jossa sanoma vastaanotetaan ja tulkitaan. Langaton päätelaite MS havaitsee, että puhelu 5 on tulossa, jolloin pakettikytkentäinen yhteys keskeytetään puhelun ajaksi. Ennen pakettiyhteyden keskeyttämistä langaton päätelaite MS suorittaa pakettiyhteyden ylläpitosanoman lähetyksen. Tämä voidaan toteuttaa edullisesti siten, että langattomasta päätelaitteesta MS lähetetään sinänsä merkityksetön ei-toimenpiteitä -komento (NOOP, No 10 Operation) matkaviestinverkkoon NW1 (nuoli 107). Sanoma vastaanotetaan tukiasemajärjestelmän BSS tukiasemassa BTS ja välitetään palvelevaan tukisolmuun SGSN (nuoli 108). Palveleva tukisolmu SGSN lähettää sanoman edelleen siihen palvelimeen S, johon langattomasta päätelaitteesta MS on pakettiyhteys aktiivisena (nuoli 109). Tällöin 15 tässä palvelimessa S nollataan ylläpitolaskuri (ei esitetty) tai vastaava, jolla seurataan langattoman päätelaitteen MS tilaa.

Sen jälkeen kun langattomasta päätelaitteesta MS on lähetetty mainittu ylläpitosanoma, aloitetaan piirikytkentäisen yhteyden muodostuspyyn-20 nön käsittely. Langaton päätelaite MS ilmoittaa käyttäjälle puhelun olevan tulossa. Tämä voidaan sinänsä tunnetusti tehdä merkkiäänillä, langattoman päätelaitteen näytölle DP muodostettavalla viestillä jne. Jos : käyttäjä päättää vastata puheluun, langaton päätelaite MS lähettää tu- V·: kiasemajärjestelmään BSS vastaavan vastaussanoman (Paging 25 response) yhteyden muodostuspyyntösanomaan (nuoli 110).

» · ·

Tukiasemajärjestelmä BSS välittää edelleen yhteydenmuodostuspyyn-tösanoman (Connection request) matkapuhelinkeskukseen MSC (nuoli 111), jolloin matkapuhelinkeskus MSC lähettää palvelevalle tukisol-... 30 mulle SGSN tiedon pakettiyhteyden keskeyttämisestä (nuoli 112). Mat-kapuhelinkeskus MSC, tukiasemajärjestelmä BSS ja langaton pääte- » · · laite MS suorittavat puhelun muodostuksessa tarvittavaa signalointia.

·:··: Tämä on esitetty lohkona 113 oheisessa kuvassa 1a ja on sinänsä tun- ·:··· nettua alan asiantuntijalle, joten sen tarkempi käsittely tässä yhtey- • , 35 dessä ei ole tarpeen.

* *

Langattoman päätelaitteen MS ja soittavan telepäätelaitteen P välistä puhelua esittää lohko 114 kuvassa 1a. Sen jälkeen, kun puhelu päättyy, 10 109400 suoritetaan vastaava signalointi piirikytkentäisen yhteyden lopettamiseksi (lohko 115). Tämän jälkeen matkapuhelinkeskus MSC lähettää | palvelevalle tukisolmulle SGSN tiedon pakettiyhteyden aktivoimisesta | (nuoli 116), jolloin pakettiyhteyttä voidaan jatkaa (lohko 117).

5

Kuvassa 1b on esitetty keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisen menetelmän toimintaa tilanteessa, jossa käyttäjä aloittaa piirikytkentäisen yhteyden muodostuksen pakettiyhteyden ollessa aktiivisena. Langattomaan päätelaitteeseen MS on aktivoitu pakettikytkentäinen yhteys, 10 jolloin matkaviestinjärjestelmän NW1 ja langattoman päätelaitteen MS välillä voidaan välittää tietoa paketteina sinänsä tunnetusti. Tätä esittää lohko 118 kuvan 1b signalointikaaviossa. Käyttäjä aloittaa puhelunmuodostuksen näppäilemällä puhelinnumeron (lohko 119). Sopivimmin sen jälkeen kun käyttäjä on painanut lähetys-näppäintä (send), eli ns.

15 luuri ylös-näppäintä CALL, langaton päätelaite MS suorittaa pakettiyhteyden ylläpitosanoman lähetyksen matkaviestinverkkoon NW1 (nuoli 120). Myös tässä tilanteessa tämä ylläpitosanoma voi edullisesti olla ei-toimenpiteitä komento NOOP. Sanoma vastaanotetaan tukiasemajärjestelmän BSS tukiasemassa BTS ja välitetään palvelevaan tukisol-20 muun SGSN (nuoli 121). Palveleva tukisolmu SGSN lähettää sanoman edelleen siihen palvelimeen S, johon langattomasta päätelaitteesta MS on pakettiyhteys aktiivisena (nuoli 122). Tällöin tässä palvelimessa S v : nollataan ylläpitolaskuri (ei esitetty) tai vastaava, jolla seurataan langat- toman päätelaitteen MS tilaa. Tämän jälkeen pakettikytkentäinen yh-25 teys keskeytetään puhelun ajaksi.

* · # > * ·

Sen jälkeen kun langattomasta päätelaitteesta MS on lähetetty mainittu ylläpitosanoma, aloitetaan piirikytkentäisen yhteyden muodostuspyyn-nön käsittely. Tämä suoritetaan sinänsä tunnetusti langattoman pääte-... 30 laitteen MS ja matkaviestinverkon NW1 välisinä signalointeina, joita esittää lohko 123 kuvassa 1b. Puhelun muodostussignaloinnissa lähe-·; : tetään myös tieto puhelinnumerosta, jonka käyttäjä on valinnut. Tällöin ·:·· matkapuhelinkeskus MSC huolehtii puhelun muodostuksesta sen tele- verkon kanssa, jossa käyttäjän valitsema puhelin sijaitsee (lohko 124).

• . 35 Tässä esimerkissä puhelin on langalliseen televerkkoon PSTN liitetty ’ puhelin P, mutta on selvää, että soitettava puhelin voi olla myös sa- maan tai johonkin muuhun matkaviestinjärjestelmään NW1 liitetty telepäätelaite.

11 109400

Puhelun muodostuksen yhteydessä matkapuhelinkeskus MSC lähettää palvelevalle tukisolmulle SGSN tiedon pakettiyhteyden keskeyttämisestä (nuoli 125).

5

Langattoman päätelaitteen MS ja soittavan telepäätelaitteen P välistä puhelua esittää lohko 126. Sen jälkeen, kun puhelu päättyy, suoritetaan vastaava signalointi piirikytkentäisen yhteyden lopettamiseksi (lohko 127). Tämän jälkeen matkapuhelinkeskus MSC lähettää palvelevalle tu-10 kisolmulle SGSN tiedon pakettiyhteyden aktivoimisesta (nuoli 128), jolloin pakettiyhteyttä voidaan jatkaa (lohko 129).

On selvää, että edellä esitettyjä periaatteita voidaan soveltaa myös tilanteessa, jossa puheluun ei vastata. Tällöin puheluyritys epäonnistuu 15 ja pakettiyhteys voidaan aktivoida sen jälkeen kun soittaja on luopunut puheluyrityksestä, esim. laskenut luurin tai painanut ns. luuri alas -näppäintä NOCALL. Tässäkin tilanteessa voidaan suurelta osin soveltaa kuvien 1a ja 1b mukaisia lohkokaavioita, paitsi puhelulohkoa 114, 126.

20

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suurelta osin toteuttaa ohjelmallisesti langattoman päätelaitteen MS sen toiminnallisen osan ohjel-: makomentoina, joissa pakettiyhteyttä käyttävää sovellusta käytetään.

Esimerkiksi jos langattomana päätelaitteena MS käytetään langatonta : 25 viestintä, jossa on tietojenkäsittelyominaisuuksia, kuten Nokia 9110 :*·.· Communicator, voidaan keksinnön mukaisen menetelmän toiminnot suurelta osin toteuttaa langattoman viestimen ohjelmakomentoina. Jos langaton päätelaite MS on muodostettu langattomasta viestimestä ja tietojenkäsittelylaitteesta, tai kannettavasta tietokoneesta, johon on kyt-... 30 ketty korttimuotoinen langaton viestin, voidaan keksinnön mukaisen menetelmän toiminnot suurelta osin toteuttaa tietojenkäsittelylaitteen ' ohjelmakomentoina. Tällaisessa sovelluksessa langaton viestin välittää tiedon saapuvasta/lähtevästä puhelusta tietojenkäsittelylaitteelle, jolloin ·:·· tietojenkäsittelylaitteessa suoritetaan pakettiyhteyden ylläpitosanoman ; 35 muodostus ja välitys langattomaan viestimeen. Langattomasta viesti mestä ylläpitosanoma lähetetään matkaviestinverkkoon NW1.

* *» 12 109400

Vaikka keksintöä on edellä selostettu pääasiassa langattomien päätelaitteiden ja matkaviestinverkkojen yhteydessä, voidaan keksintöä soveltaa myös langallisissa tiedonsiirtoyhteyksissä, kuten langallisen päätelaitteen ja langallisen puhelinverkon välisissä yhteyksissä. Langalli-5 sena päätelaitteena on esim. tietojenkäsittelylaite, joka käsittää modeemin.

Keksintöä voidaan soveltaa myös siten, että ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanomaa ei muodosteta päätelaitteessa MS, vaan te-10 leverkossa NW1. Tällöin päätelaite MS käynnistää ylläpitosanoman muodostuksen edullisesti siten, että se lähettää televerkkoon tiedon ylläpitosanoman muodostustarpeesta. Televerkossa NW1 tämä sanoma vastaanotetaan ja tulkitaan, minkä jälkeen televerkko NW1, esim. palveleva tukisolmu SGSN, muodostaa ylläpitosanoman. Ylläpitosanoma 15 lähetetään televerkosta NW1 esim. palvelimeen S, kuten aikaisemmin tässä selityksessä on jo esitetty.

Nyt esillä olevaa esimerkkiä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patentti-20 vaatimusten puitteissa.

• t · • · # • « • · · • · I · a * « « * · · > · i » ·

» * I

1 · · * * · I · I > * · » » · « « a a a * · » ·

Claims

109400

1. Menetelmä ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitämiseksi päätelaitteesta (MS) televerkkoon (NW1), jossa menetelmässä lisäksi 5 muodostetaan ainakin toinen tiedonsiirtoyhteys mainitun päätelaitteen (MS) ja televerkon (NW1) välille, ja jossa menetelmässä ensimmäinen tiedonsiirtoyhteys keskeytetään toisen tiedonsiirtoyhteyden ajaksi, tunnettu siitä, että menetelmässä muodostetaan ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoma toisen tiedonsiirtoyhteyden muodos-10 tuksen yhteydessä, ja että mainitun ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostus käynnistetään päätelaitteessa (MS).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoma muodoste- 15 taan päätelaitteessa (MS), jolloin mainittu ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoma lähetetään päätelaitteesta (MS) televerkkoon (NW1).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 mainittu ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoma muodostetaan televerkossa (NW1), jolloin mainitun ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostus käynnistetään lähettämällä pääte- : laitteesta (MS) televerkkoon (NW1) tieto ensimmäisen tiedonsiirtoyh- teyden keskeyttämisestä. !v: 25 * ·

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, jossa pääte-laitteessa (MS) vastaanotetaan toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostus-pyyntösanoma, jolloin päätelaitteesta (MS) lähetetään televerkkoon (NW1) toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuspyynnön vastaussanoma, ... 30 tunnettu siitä, että mainittu ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpito- sanoma lähetetään ennen mainitun vastaussanoman lähettämistä.

* · · > "··: 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen menetelmä, jossa toi- ·:··: sen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi päätelaitteen (MS) käyttäjä ' . 35 suorittaa puhelinnumeron valinnan, tunnettu siitä, että mainittu ylläpi-tosanoma lähetetään puhelinnumeron valinnan jälkeen, ennen toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostusta. 109400

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1—5 mukainen menetelmä, jossa televerkko (NW1) on tiedonsiirtoyhteydessä lähiverkkoon (NW3), ja ensimmäinen tiedonsiirtoyhteys muodostetaan päätelaitteesta (MS) mainittuun lähiverkkoon (NW3) liitettyyn palvelimeen (S), tunnettu siitä, 5 että televerkko (NW1) välittää mainitun ylläpitosanoman mainittuun palvelimeen (S).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1—6 mukainen menetelmä, jossa televerkko on tiedonsiirtoyhteydessä Intemet-tietoverkkoon (NW2), ja en- 10 simmäinen tiedonsiirtoyhteys muodostetaan päätelaitteesta (MS) mainittuun Internet-tietoverkkoon (NW2) tiedonsiirtoyhteydessä olevaan i palvelimeen (S), tunnettu siitä, että televerkko (NW1) välittää maini tun ylläpitosanoman mainittuun Internet-tietoverkkoon (NW2).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1—7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuun ylläpitosanomaan liitetään ei-toimenpiteitä -komento (NOOP).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1—8 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että mainittu ensimmäinen tiedonsiirtoyhteys muodostetaan pa-kettiyhteytenä ja mainittu toinen tiedonsiirtoyhteys muodostetaan piirikytkentäisenä yhteytenä. V·:

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1—9 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siitä, että mainittuna päätelaitteena (MS) käytetään langatonta päätelai-tetta ja mainittuna televerkkona (NW1) käytetään matkaviestinverkkoa.

* · :·. 11. Päätelaite (MS), joka käsittää välineet (RF) yhteyden muodosta miseksi televerkkoon (NW1), joka käsittää välineet (SGSN, GGSN) en-... 30 simmäisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon (NW1) ja :!.* mainitun päätelaitteen (MS) välille, välineet (MSC) toisen tiedonsiirtoyh teyden muodostamiseksi televerkon (NW1) ja mainitun päätelaitteen : (MS) välille, ja välineet (MSC, PSTN) ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden • i keskeyttämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden ajaksi, tunnettu siitä, että ' . 35 päätelaite (MS) käsittää lisäksi ainakin välineet (CONTROL, RF) ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamisen käynnistämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuksen yhteydessä. 109400

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen päätelaite (MS), tunnettu siitä, että välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamisen käynnistämiseksi käsittävät välineet (CONTROL) ensim- 5 mäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamiseksi ja välineet (RF) ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman lähettä- ! miseksi. |

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen päätelaite (MS), tunnettu siitä, 10 että mainittu ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoma on järjestetty muodostettavaksi televerkossa (NW1), jolloin välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamisen käynnistämiseksi käsittävät välineet (RF) tiedon ensimmäisen tiedonsiirtoyh- 1 teyden keskeyttämisestä lähettämiseksi televerkkoon (NW1).

14. Patenttivaatimuksen 11, 12 tai 13 mukainen päätelaite (MS), joka käsittää välineet (RF) toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuspyyntösa-noman vastaanottamiseksi, ja välineet (RF) toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuspyynnön vastaussanoman lähettämiseksi televerkkoon 20 (NW1), tunnettu siitä, että välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman lähettämiseksi käsittävät välineet (CONTROL, RF) mainitun ylläpitosanoman lähettämiseksi ennen mainitun vastaussanoman lähettämistä. * «

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11—14 mukainen päätelaite (MS), joka käsittää välineet (KB) puhelinnumeron valitsemiseksi, välineet (KB) ; valitun puhelinnumeron liittämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden muo- dostussanomaan, ja välineet (RF) toisen tiedonsiirtoyhteyden muodos-tuspyyntösanoman lähettämiseksi televerkkoon (NW1), tunnettu siitä, ... 30 että välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman lähet- tämiseksi käsittävät välineet (CONTROL, RF) mainitun ylläpitosanoman • · ‘ lähettämiseksi ennen mainitun toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostus- : ’: pyyntösanoman lähettämistä. » * f · 4 · . 35

16. Jonkin patenttivaatimuksen 11—15 mukainen päätelaite (MS), tunnettu siitä, että se on langaton päätelaite. » 109400

17. Jonkin patenttivaatimuksen 11—16 mukainen päätelaite (MS), tunnettu siitä, että se käsittää tietojenkäsittelylaitteen (PC), ja että mainitut välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamiseksi on sijoitettu mainittuun tietojenkäsittelylaitteeseen 5 (PC).

18. Tiedonsiirtojärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden televerkon (NW1) ja ainakin yhden päätelaitteen (MS), välineet (SGSN, GGSN) | ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon (NW1) 10 ja päätelaitteen (MS) välille, välineet (MSC) toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon (NW1) ja päätelaitteen (MS) välille, ja välineet (MSC, PSTN) ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden keskeyttämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden ajaksi, tunnettu siitä, että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi ainakin välineet (CONTROL, NW1) ensimmäi-15 sen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamiseksi ja välineet (CONTROL, RF) ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman muodostamisen käynnistämiseksi toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuksen yhteydessä.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, joka käsittää lisäksi lähiverkon (NW3), ainakin yhden lähiverkkoon (NW3) liitetyn palvelimen (S), ja välineet tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseksi televerkon (NW1) ja lähiverkon (NW3) välille, tunnettu siitä, että tie-donsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi välineet (SGSN, GGSN, NW2, R1) 25 mainitun ylläpitosanoman välittämiseksi televerkosta (NW1) mainittuun : palvelimeen (S).

20. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, jossa päätelaite (MS) käsittää välineet (KB) puhelinnumeron valitsemi-30 seksi, välineet (KB) valitun puhelinnumeron liittämiseksi toisen tiedon- : siirtoyhteyden muodostussanomaan, ja välineet (RF) toisen tiedonsiir- v : toyhteyden muodostuspyyntösanoman lähettämiseksi televerkkoon • (NW1), tunnettu siitä, että välineet ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden ylläpitosanoman lähettämiseksi käsittävät välineet (CONTROL, RF) 35 mainitun ylläpitosanoman lähettämiseksi ennen mainitun toisen tiedonsiirtoyhteyden muodostuspyyntösanoman lähettämistä. 109400

21. Patenttivaatimuksen 18, 19 tai 20 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittuun ylläpitosanomaan on liitetty ei-toi-menpiteitä -komento (NOOP).

22. Jonkin patenttivaatimuksen 18—21 mukainen tiedonsiirtojärjestel mä, tunnettu siitä, että mainittu päätelaite (MS) on langaton päätelaite ja mainittu televerkko (NW1) on matkaviestinverkko.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, 10 tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen tiedonsiirtoyhteys on GPRS-pakettiyhteys ja mainittu toinen tiedonsiirtoyhteys on piirikytkentäinen i yhteys. * 1 · » · * »· »«· * 1 · • t · • · ft 109400 I Patenttivaatimukset: