DE69924185T2

DE69924185T2 - Verfahren und anordnung zur zugriffssteuerung für ein mobilfunksystem

Info

Publication number: DE69924185T2
Application number: DE69924185T
Authority: DE
Inventors: Hannu Kari; Mikko Puuskari; Serge Haumont
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2019-01-12
Also published as: DE69924185D1; FI980062A0; EP0966854A1; ES2237079T3; CA2283264C; AU1969999A; US6636491B1; PT966854E; FI106831B; EP0966854B1; JP3464492B2; JP2001508276A; CN1256053A; CA2283264A1; WO1999037103A1; FI980062A; CN1131649C; ATE291332T1; ZA99213B

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Steuerung des Benutzer- bzw. Teilnehmerzugangs zu einen anderen System über ein Mobilkommunikationsnetzwerk.
Hintergrund der Erfindung
Ein Mobilkommunikationssystem bezieht sich allgemein auf jedes Telekommunikationssystem, das eine drahtlose Kommunikation ermöglicht, wenn sich Benutzer bzw. Teilnehmer innerhalb des Dienst- bzw. Versorgungsgebiets des Systems bewegen. Ein typisches Mobilkommunikationssystem ist ein öffentliches landgestütztes Mobilfunknetzwerk (PLMN: "Public Land Mobile Network").
Häufig ist das Mobilkommunikationsnetzwerk ein Zugangsnetzwerk, das einen Benutzer mit einem drahtlosen Zugang zu externen Netzwerken, Hosts bzw. Leitrechnern oder von speziellen Dienstanbietern angebotenen Diensten ausstattet. Der Benutzer muss ein Abonnement bzw. ein Teilnehmerrecht bei dem Mobilkommunikationssystem haben, um in der Lage zu sein, die Dienste des Mobilfunksystems zu nutzen. Normalerweise ist zusätzlich zu dem Mobilfunkabonnement ein separates Abonnement bzw. Teilnehmerrecht bei jedem der anderen Dienstanbieter erforderlich, auf deren Dienste über das Mobilkommunikationsnetzwerk zugegriffen wird. Die Mobilfunkteilnehmerdaten des Benutzers können anzeigen, welchen externen Dienst zu verwenden der Benutzer befugt ist und an welchen Zugangspunkt oder Gateway-Knoten die Dienstanforderung geleitet werden soll. Der Zugangspunkt oder Gateway-Knoten stellt dann weiteren Zugang zu einen externen Netzwerk oder einem externen Host bzw.
Leitrechner bereit. In diesem Fall wird die Dienstanforderung auf Grundlage einer Dienstdefinition in den von einem Mobilfunknetzwerkbetreiber gespeicherten Mobilfunkteilnehmerdaten geleitet und daher besteht kein Erfordernis für eine weitere Authentisierung des Benutzers durch den Gateway oder den Dienstanbieter.
Es ist jedoch wünschenswert, dass der Benutzer in der Lage ist, den Dienstanbieter oder den am besten geeigneten Zugangspunkt des Dienstanbieters auszuwählen. Zum Beispiel hat sich die Benutzung des TCP/IP-("Transmission Control Protocol/ Internet Protocol": Übertragungssteuerprotokoll/Internetprotokoll) Datennetzwerks, d.h. des Internets, sehr rasch gesteigert. Bevor sich der Benutzer mit dem Internet verbinden kann, muss er einen Vertrag mit einem Internet-Dienstanbieter ISP haben, der über einen oder mehrere Internet-Zugangspunkte IAP einen Zugang zum Internet bereitstellt. Der IAP kann z.B. ein kommerzieller Betreiber, eine Universität oder eine private Firma sein. Ein gewöhnlicher Teilnehmer eines herkömmlichen drahtgebundenen Netzwerks benötigt üblicherweise nur einen IAP, und zwar denjenigen, der sich am nächsten zu ihm befindet und daher die geringsten Kosten bietet. Ein Mobilfunkteilnehmer kann jedoch innerhalb eines großen Gebiets umherwandern, das ein oder mehrere Länder abdeckt. Verwendet der Mobilfunkteilnehmer immer den gleichen IAP (Heimat-IAP), um sich mit dem Internet zu verbinden, können sich Ruf- (Datenübertragungs-) Kosten beträchtlich erhöhen. Der Internet-Dienstanbieter ISP des Teilnehmers kann rund um die Erde zahlreiche IAPs zur Verfügung haben, und daher ist es wünschenswert, dass ein Benutzer in der Lage ist, an Stelle des Heimat-IAP, der in den Mobilfunkteilnehmerdaten definiert sein kann, einen nächsten IAP auszuwählen. Ein ähnliches Erfordernis für eine Fähigkeit zum Auswählen des Zugangspunkts durch den Benutzer kann auch bei den vom Internet abweichenden Diensten angetroffen werden.
Die US-A-5666348 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Zugangs zu einem paketvermittelten Funkkanal.
Die WO-A1-9748208 offenbart ein Verfahren zum Ausstatten einer Kommunikationsstation mit einem anonymen Zugang zu einem Kommunikationsnetzwerk.
Der allgemeine Paketfunkdienst GPRS ist ein neuer Dienst im GSM-System und einer der Gegenstände der Standardisierungsarbeit der GSM-Phase 2+ bei ETSI ("European Telecommunication Standard Institute"). Die GPRS-Betriebsumgebung weist ein oder mehr Teilnetzwerk-Dienstgebiete auf, die mittels eines GPRS-Backbone- bzw. Basisnetzes untereinander verbunden sind. Ein Teilnetzwerk weist eine Anzahl von Paketdatendienstknoten SN auf, die in dieser Anmeldung als Serving- bzw. Versorgungs-GPRS-Unterstützungsknoten SGSN bezeichnet werden, von denen jeder derart mit dem GSM-Mobilkommunikationsnetzwerk (typischerweise mit Basisstationssystemen) verbunden ist, dass er über mehrere Basisstationen, d.h. Zellen, einen Paketdienst für mobile Datenendgeräte bereitstellen kann. Das dazwischenliegende Mobilkommunikationsnetzwerk stellt eine paketvermittelte Datenübertragung zwischen einem Unterstützungsknoten und mobilen Datenendgeräten bereit. Unterschiedliche Teilnetzwerke sind wiederum über GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten GGSN mit einem externen Datennetzwerk verbunden, z.B. mit einem öffentlichen Datennetzwerk PSPDN. Der GPRS-Dienst ermöglicht daher, eine Paketdatenübertragung zwischen mobilen Datenendgeräten und externen Datennetzwerken bereitzustellen, wenn das GSM-Netzwerk als Zugangsnetzwerk arbeitet.
Bei einem GPRS-Netzwerk kann die Mobilstation MS in einer Nachricht, die anfordert, einen Paketdatenprotokoll-(PDP) Kontext in dem Netzwerk zu aktivieren, optional einen Zugangspunktnamen zur Auswahl eines Bezugspunkts zu einem bestimmten externen Netzwerk anzeigen bzw. bezeichnen. Ein Serving- bzw. Versorgungs-GPRS-Unterstützungsknoten SGSN authentisiert den mobilen Benutzer und sendet eine PDP-Kontexterzeugungsanforderung an einen Gateway-Knoten GGSN, der gemäß einer in den Teilnehmerdaten gespeicherten GGSN-Adresse oder gemäß dem von der MS angegebenen Zugangspunktnamen ausgewählt wird, oder an einen dem SGSN bekannten Vorgabe-GGSN.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass dieser Typ von Zugangspunktauswahl durch den Benutzer jedoch schwerwiegende Sicherheitsprobleme hervorrufen kann, wenn der mobile Benutzer von dem Serving- bzw. Versorgungspunkt (wie etwa dem SGSN) im Zugangsnetzwerk authentisiert wird, aber nicht von dem ausgewählten Zugangspunkt (wie etwa dem GGSN). Der Benutzer kann jeden beliebigen Zugangspunkt anfordern, obwohl er befugt sein kann, nur einen der Zugangspunkte zu verwenden, und die Anforderung wird immer an den angeforderten Zugangspunkt weitergeleitet. Der die Anforderung empfangende Zugangspunkt ist nicht in der Lage, zu bestimmen, ob die Anforderung durch ein Abonnement erlaubt ist oder von dem Benutzer ausgewählt ist. Da der Zugangspunkt (z.B. GGSN) zum Beispiel direkt mit einem privaten Firmennetzwerk verbunden sein kann, könnte dies ein Problem darstellen.
Ähnliche Sicherheitsprobleme können in jedem Mobilkommunikationsnetzwerk auftreten.
Eine Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, das die vorstehend beschriebenen Probleme überwindet oder verringert.
Ein Aspekt der Erfindung ist ein Zugangssteuerungsverfahren für ein Mobilkommunikationssystem gemäß dem zugehörigen Anspruch 1.
Weitere Aspekte der Erfindung umfassen eine Zugangssteuerungsanordnung, einen Serving-Unterstützungsknoten und einen Zugangspunkt knoten gemäß Ansprüchen 8, 16 und 20.
Ein Zugangspunkt von einem Mobilkommunikationssystem zu einem externen System kann an einem Serving- bzw. Versorgungsknoten des Mobilkommunikationssystems basierend auf zumindest zwei oder drei Auswahlgründen ausgewählt werden: den Teilnahmedaten eines Mobilfunkteilnehmers, die in dem Mobilkommunikationssystem gespeichert sind, oder Zugangspunktauswahldaten, die von einem Benutzer in einer Dienstanforderung angegeben werden, oder aus anderen Gründen. Die anderen Gründe können einen Vorgabe-Zugangspunkt umfassen, der gemäß in dem Versorgungsknoten definierten Konfigurationsdaten den angeforderten Protokolltyp unterstützt. Eine weitere Dienstanforderung wird von dem Serving-Knoten an den ausgewählten Zugangspunkt gesendet. Gemäß der Erfindung ist der Serving-Knoten eingerichtet, einem Zugangspunkt immer die Gründe der Auswahl anzuzeigen, d.h., ob der Zugangspunkt durch ein Abonnement, durch den Benutzer oder basierend auf irgendwelchen anderen Gründen ausgewählt ist. Dadurch ist der Zugangspunkt in der Lage, ohne jegliche Sicherheitsprobleme Dienstanforderungen zu unterscheiden und anzunehmen, in denen die Rechte des Benutzers bereits durch das Abonnement bzw. das Teilnehmerrecht sichergestellt sind. Basiert die Anforderung auf der Auswahl des Zugangspunkts durch den Benutzer oder auf irgendwelchen anderen, ungesicherten Gründen, ist der Zugangspunkt in der Lage, beliebige weitere Maßnahmen zu ergreifen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Diese weiteren Maßnahmen können eine Ablehnung bzw. Zurückweisung der Dienstanforderung, eine weitere Authentisierung des Benutzers, eine Versorgung des externen Systems mit Informationen darüber, dass der Benutzer ein nicht autorisierter Benutzer sein kann (wobei diese Informationen weitere Sicherheitsmaßnahmen durch das externe System ermöglichen), usw. umfassen. Das externe System kann zum Beispiel ein externes Netzwerk, ein Host-Computer bzw. Leitrechner, ein Dienstzentrum, usw. sein.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Mobilkommunikationsnetzwerk ein Paketfunknetzwerk wie etwa GPRS.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, bei denen zeigen:
1 eine GPRS-Netzwerkarchitektur,
2 einen PDP-Kontextaktivierungsvorgang gemäß der Erfindung.
Die Erfindung kann auf jedes Mobilkommunikationssystem angewandt werden, bei dem ein Zugangspunkt zu einem anderen System, d.h. einem Netzwerk oder einem Dienst, bereitgestellt ist, der von dem Benutzer gemäß einer Definition in einem Mobilfunkteilnehmerabonnement oder mittels von dem Benutzer angegebenen Zugangspunktdaten oder aus den Gründen wie etwa Vorgabe-Auswahldaten ausgewählt werden kann.
Der Ausdruck "Serving-Knoten", wie er hierin verwendet wird, sollte so verstanden werden, dass er sich allgemein auf jedes Netzwerkelement oder jede Funktionalität bezieht, das/die eine Authentisierung eines mobilen Benutzers durchführt, sowie einen Zugangspunkt auswählt und eine weitere Dienstanforderung an diesen sendet. Ein Ausdruck "Zugangspunkt", wie er hierin verwendet wird, sollte so verstanden werden, dass er sich allgemein auf jedes Netzwerkelement oder jede Funktionalität bezieht, das/die einen Gateway bzw. Übergang oder einen Zugang zu einen externen System bereitstellt. Der Ausdruck "Dienstanforderung", wie er hierin verwendet wird, sollte so verstanden werden, dass er sich allgemein auf jede Nachricht bezieht, die anfordert, einen Kommunikationsmodus im Netzwerk zu aktivieren oder einzurichten.
Die Erfindung kann besonders bevorzugt verwendet werden, um in dem paneuropäischen digitalen Mobilkommunikationssystem GSM ("Global System for Mobile Communication") oder in entsprechenden Mobilkommunikationssystemen wie etwa DCS1800 und PCS ("Personal Communication System") einen allgemeinen Paketfunkdienst GPRS bereitzustellen. Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Hilfe eines GPRS-Paketfunknetzwerks beschrieben, das durch den GPRS-Dienst und das GSM-System gebildet wird, ohne die Erfindung auf dieses spezielle Paketfunksystem zu beschränken.
1 stellt ein im GSM-System implementiertes GPRS-Paketfunknetzwerk dar.
Der grundlegende Aufbau des GSM-Systems weist zwei Bestandteile auf: ein Basisstationssystem BSS und ein Netzwerksubsystem NSS. Das BSS und Mobilstationen MS kommunizieren über Funkstrecken. Im Basisstationssystem BSS wird jede Zelle von einer Basisstation BTS versorgt bzw. bedient. Eine Anzahl von Basisstationen sind mit einer Basisstationssteuerung BSC verbunden, die die Funkfrequenzen und -kanäle steuert, die von der BTS verwendet werden. Basisstationsteuerungen BSC sind mit einer Mobildienstevermittlungsstelle MSC verbunden. Bezüglich einer genaueren Beschreibung des GSM-Systems wird Bezug genommen auf die ETSI/GSM-Empfehlungen und auf "The GSM System for Mobile Communications", M. Mouly und M. Pautet, Palaiseau, Frankreich, 1992, ISBN: 2-957190-07-7.
Gemäß der Figur weist das mit dem GSM-Netzwerk verbundene GPRS-System ein GPRS-Netzwerk auf, das wiederum einen Serving-GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) und mehrere GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten (GGSN) aufweist. Die unterschiedlichen Unterstützungsknoten SGSN und GGSN sind mittels eines Betreiber-internen Backbone- bzw. Basisnetzes untereinander verbunden. Es ist wichtig festzustellen, dass in dem GPRS-Netzwerk jede beliebig Anzahl von Serving-Unterstützungsknoten und Gateway- Unterstützungsknoten vorhanden sein kann.
Der Serving-GPRS-Unterstützungsknoten SGSN ist ein Knoten, der die Mobilstation MS versorgt bzw. bedient. Jeder Unterstützungsknoten SGSN steuert einen Paketdatendienst innerhalb des Gebiets von einer oder mehreren Zellen in einem zellularen Paketfunknetzwerk, und daher ist jeder Unterstützungsknoten SGSN mit einem bestimmten lokalen Element des GSM-Systems verbunden (Gb-Schnittstelle). Diese Verbindung ist typischerweise zum Basisstationssystem BSS eingerichtet, d.h. zu Basisstationssteuerungen BSC oder zu einer Basisstation BTS. Die sich in einer Zelle befindende Mobilstation MS kommuniziert über eine Funkschnittstelle mit einer Basisstation BTS und weiter über das Mobilkommunikationsnetzwerk mit dem Unterstützungsknoten SGSN, zu dessen Versorgungs- bzw. Dienstgebiet die Zelle gehört. Prinzipiell gibt das Mobilkommunikationsnetzwerk zwischen dem Unterstützungsknoten SGSN und der Mobilstation MS zwischen diesen nur Pakete beiden weiter. Um dies zu realisieren, stellt das Mobilkommunikationsnetzwerk eine paketvermittelte Übertragung von Datenpaketen zwischen der Mobilstation MS und dem Serving-Unterstützungsknoten SGSN bereit. Es ist zu beachten, dass das Mobilkommunikationsnetzwerk nur eine physikalische Verbindung zwischen der Mobilstation MS und dem Unterstützungsknoten SGSN bereitstellt und seine genaue Funktion und Struktur daher im Hinblick auf die Erfindung nicht bedeutsam ist. Der SGSN ist auch mit einer Signalisierungsschnittstelle Gs zum Besucherstandortverzeichnis VLR des Mobilkommunikationsnetzwerks und/oder zu der Mobildienstevermittlungsstelle versehen, z.B. einer Signalisierungsverbindung SS7. Der SGSN kann Aufenthaltsinformationen an den MSC/VLR übertragen und/oder Anforderungen zum Suchen nach einem GPRS-Teilnehmer vom MSC/VLR empfangen.
Die GPRS-Gateway-Unterstützungsknoten GGSN verbinden ein GPRS-Netzwerk eines Betreibers mit externen Systemen wie etwa GPRS-Systemen anderer Betreiber, Datennetzwerken 11 bis 12, wie etwa einem IP-Netzwerk (Internet) oder einem X.25-Netzwerk, sowie Dienstzentren. Ein Grenzgateway bzw. -übergang BG stellt einen Zugang zu einem Zwischen-Betreiber-GPRS-Basisnetz bereit. Der GGSN kann auch direkt mit einem privaten Firmennetzwerk oder einem Host verbunden sein. Der GGSN umfasst PDP-Adressen und Leitweglenkungsinformationen, d.h. SGSN-Adressen, von GPRS-Teilnehmern. Leitweglenkungsinformationen werden zum Tunneln von Protokolldateneinheiten PDU vom Datennetzwerk 11 zum momentanen Vermittlungspunkt der MS verwendet, d.h. zum versorgenden SGSN. Funktionalitäten des SGSN und des GGSN können im gleichen physikalischen Knoten verbunden sein.
Das Heimatstandortverzeichnis HLR des GSM-Netzwerks enthält GPRS-Teilnehmerdaten sowie Leitweglenkungsinformationen und bildet die Teilnehmer-IMSI auf ein oder mehr Paare des PDP-Typs und der PDP-Adresse ab. Das HLR bildet auch jedes Paar von PDP-Typ und PDP-Adresse auf einen oder mehr GGSNs ab. Der SGSN weist eine Gr-Schnittstelle zum HLR auf (eine direkte Signalisierungsverbindung oder über ein internes Backbone- bzw. Basisnetz 13). Das HLR einer umherwandernden MS kann sich in einem anderen Mobilkommunikationsnetzwerk befinden als der versorgende SGSN.
Ein Betreiber-internes Backbone- bzw. Basisnetz 13, das SGSN- und GGSN-Einrichtungen eines Betreibers untereinander verbindet, kann zum Beispiel mit Hilfe eines lokalen Netzwerks wie etwa eines IP-Netzwerks implementiert sein. Es sollte beachtet werden, dass ein GPRS-Netzwerk eines Betreibers auch ohne das Betreiberinterne Backbone- bzw. Basisnetz implementiert sein kann, z.B. durch Bereitstellung aller Merkmale in einem Computer.
Ein Zwischen-Betreiber-Basisnetz ist ein Netzwerk, über das Gateway-Unterstützungsknoten GGSN unterschiedlicher Betreiber miteinander kommunizieren können.
Netzwerkzugang ist das Mittel, mittels dem ein Benutzer mit einem Telekommunikationsnetzwerk verbunden wird, um die Dienste und/oder Möglichkeiten dieses Netzwerks zu nutzen. Ein Zugangsprotokoll ist eine definierte Menge an Vorgängen, die es dem Benutzer ermöglichen, die Dienste und/oder Möglichkeiten des Netzwerks einzusetzen. Der SGSN, der sich auf der gleichen hierarchischen Ebene wie die MSC befindet, verfolgt den Aufenthaltsort der einzelnen MSs und führt Sicherheitsfunktionen sowie Zugangssteuerung durch. Die GPRS-Sicherheitsfunktionalität ist äquivalent zu der bestehenden GSM-Sicherheit. Der SGSN führt Authentisierungs- und Chiffrierungseinstellvorgänge basierend auf den gleichen Algorithmen, Schlüsseln und Kriterien durch wie beim bestehenden GSM-System. GPRS verwendet einen für eine Paketdatenübertragung optimierten Chiffrierungsalgorithmus.
Um auf die GPRS-Dienste zuzugreifen, soll eine MS mittels Durchführung eines GPRS-Anschlusses („Attach") dem Netzwerk zuerst ihre Anwesenheit bekannt machen. Dieser Arbeitsvorgang richtet eine logische Strecke zwischen der MS und dem SGSN ein und macht die MS für SMS über GPRS, Funkruf über SGSN und Benachrichtigung ankommender GPRS-Daten verfügbar. Insbesondere erzeugt der SGSN, wenn sich die MS am GPRS-Netzwerk anschließt, d.h. bei einem GPRS-Anschlussvorgang, einen Mobilitätsverwaltungskontext (MM-Kontext). Auch die Authentisierung des Benutzers wird beim GPRS-Anschlussvorgang von dem SGSN durchgeführt.
Um GPRS-Daten zu senden und zu empfangen, soll die MS durch Anforderung eines PDP-Aktivierungsvorgangs die Paketdatenadresse aktivieren, die sie zu verwenden wünscht. Dieser Arbeitsvorgang macht die MS im entsprechenden GGSN bekannt und eine Zusammenarbeit mit externen Datennetzwerken kann beginnen. Insbesondere wird in der MS und im GGSN und im SGSN ein PDP-Kontext erzeugt.
Als Folge hiervon sind drei unterschiedliche MM-Zustände der MS typisch für die Mobilitätsverwaltung (MM) eines GPRS-Teilnehmers: Ruhezustand, Bereitschaftszustand und betriebsbereiter Zustand. Jeder Zustand stellt ein spezielles Funktionalitäts- und Informationsniveau dar, das der MS und dem SGSN zugewiesen wurde. Mit diesen Zuständen in Beziehung stehende Informationsmengen, MM-Kontexte genannt, werden in dem SGSN und der MS gespeichert. Der Kontext des SGSN enthält Teilnehmerdaten wie etwa IMSI, TLLI, sowie Aufenthalts- und Leitweglenkungsinformationen, usw. des Teilnehmers.
Im Ruhezustand kann die MS nicht vom GPRS-Netzwerk erreicht werden und es werden keine dynamischen Informationen über den momentanen Zustand oder Aufenthaltsort der MS, d.h. der MM-Kontext, im Netzwerk beibehalten. Weder empfängt die MS Datenpakete noch überträgt sie solche, als Folge wovon keine logische Strecke zwischen dem SGSN und der MS eingerichtet wurde.
Ist die MS ein Dualbetriebsart-Endgerät, d.h., dass sie sowohl im GPRS-Netzwerk als auch im GSM-Netzwerk arbeiten kann, kann sie sich im GSM-Netzwerk befinden, wenn sie im GPRS-Ruhezustand arbeitet. Die MS kann vom Ruhezustand in den betriebsbereiten Zustand umschalten, indem sie sich an das GPRS-Netzwerk anschließt, und vom Bereitschafts- oder betriebsbereiten Zustand in den Ruhezustand, indem sie sich vom GPRS-Netzwerk trennt.
Im Bereitschafts- und im betriebsbereiten Zustand ist die MS an dem GPRS-Netzwerk angeschlossen. Im GPRS-Netzwerk wurde ein dynamischer MM-Kontext für die MS erzeugt und eine logische Strecke LLC ("Logical Link Control": Logikstreckensteuerung) zwischen der MS und dem SGSN auf einer Protokollschicht eingerichtet. Der betriebsbereite Zustand ist der eigentliche Datenübertragungszustand, in dem die MS Benutzerdaten übertragen und empfangen kann. Die MS schaltet vom Bereitschaftszustand in den betriebsbereiten Zustand um, wenn entweder das GPRS-Netzwerk nach der MS sucht, oder wenn die MS eine Datenübertragung oder eine Signalisierung einleitet. Die MS kann (für eine mit einem Zeitgeber eingestellte Zeitdauer) im betriebsbereiten Zustand verbleiben, selbst wenn weder Benutzerdaten übertragen werden noch eine Signalisierung durchgeführt wird.
Im Bereitschafts- und im betriebsbereiten Zustand kann die MS auch ein oder mehr PDP-Kontexte (Paketdatenprotokoll) aufweisen, die im versorgenden SGSN in Verbindung mit dem MM-Kontext gespeichert werden. Der PDP-Kontext definiert unterschiedliche Datenübertragungsparameter wie etwa den PDP-Typ (z.B. X.25 oder IP), die PDP-Adresse (z.B. X.121-Adresse), die Dienstgüte QoS und NSAPI ("Network Service Access Point Identifier": Netzwerk-Dienstzugangspunktbezeichner). Die MS aktiviert den PDU-Kontext mit einer speziellen Nachricht „Anforderung Aktiviere PDP-Kontext", in der sie Informationen über den TLLI, den PDP-Typ, die PDP-Adresse, die erforderliche QoS und den NSAPI, sowie wahlweise den Zugangspunktnamen APN angibt. Wandert die MS in das Gebiet eines neuen SGSN, fordert der neue SGSN MM- und PDP-Kontexte von dem alten SGSN an.
Zusätzlich zu dem standardmäßigen Punkt-zu-Punkt-Datentransfer kann GPRS einen anonymen Zugang zum Netzwerk unterstützen. Der Dienst ermöglicht einer MS, Datenpakete mit einem vordefinierten Host auszutauschen, der von den unterstützten Zusammenarbeitsprotokollen adressiert werden kann. Innerhalb dieses Dienstes kann nur eine begrenzte Anzahl von Ziel-PDP-Adressen verwendet werden. IMSI oder IMEI sollen nicht verwendet werden, wenn ein Zugang zum Netzwerk durchgeführt wird, wodurch eine hoher Grad an Anonymität gewährleistet wird. Daher sind für einen anonymen Zugang keine Authentisierungs- und Chiffrierungsfunktionalitäten vorgesehen.
Wie vorstehend bemerkt kann eine GGSN-Auswahl durch den Benutzer beim PDP-Kontext-Aktivierungsvorgang schwerwiegende Sicherheitsprobleme hervorrufen, wenn der mobile Benutzer nur von dem SGSN authentisiert wird, aber nicht von dem ausgewählten GGSN. Der Benutzer kann jeden GGSN anfordern, obwohl er befugt sein kann, nur einen der GGSNs zu verwenden, und die Anforderung wird immer an den angeforderten GGSN weitergeleitet. Der die Anforderung empfangende GGSN ist nicht in der Lage zu bestimmen, ob die Anforderung durch ein Abonnement erlaubt ist oder von dem Benutzer ausgewählt ist. Da der GGSN zum Beispiel direkt mit einem privaten Firmennetzwerk verbunden sein kann, könnte dies ein Problem darstellen.
Gemäß der Erfindung wird dieses Problem überwunden oder verringert, indem der SGSN dem GGSN anzeigt, wie der GGSN ausgewählt wurde.
Der PDP-Kontext-Aktivierungsvorgang gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert.
In Schritt 1 sendet die MS eine Nachricht "Anforderung Aktiviere PDP-Kontext (TLLI, PDP-Typ, PDP-Adresse, angeforderte QoS, NSAPI, Zugangspunktname APN, PDP-Konfigurationsoptionen)" an den SGSN. Die MS kann wahlweise einen Zugangspunktnamen APN für die Auswahl eines Bezugspunkts zu einem bestimmten externen Netzwerk bezeichnen. Die GGSN-Adresse ist entweder eine GGSN-IP-Adresse oder ein logischer Name, der sich auf den zu verwendenden GGSN bezieht. Des Weiteren soll die MS eine PDP-Adresse verwenden, um anzuzeigen, ob sie die Verwendung einer statischen PDP-Adresse benötigt, oder ob sie die Verwendung einer dynamischen PDP-Adresse benötigt. Dies beruht auf der Tatsache, dass PDP-Adressen für eine MS auf drei unterschiedliche Arten zugewiesen werden können: der Heimat-PLMN-Betreiber ordnet der MS dauerhaft eine PDP-Adresse zu (statische PDP-Adresse); der HPLMN-Betreiber ordnet der MS eine PDP-Adresse zu, wenn ein PDP-Kontext aktiviert wird (dynamische HPLMN-PDP-Adresse); oder der VPLMN-Betreiber ordnet der MS eine PDP-Adresse zu, wenn ein PDP-Kontext aktiviert wird (dynamische VPLMN-PDP-Adresse). Es ist der HPLMN-Betreiber, der im Abonnement festelgt, ob eine dynamische HPLMN- oder VPLMN-PDP-Adresse verwendet werden kann. Wird eine dynamische Adressierung verwendet, ist es die Verantwortlichkeit des GGSN, die dynamische PDP-Adresse zuzuweisen und freizugeben.
In Schritt 2 können Sicherheitsfunktionen ausgeführt werden.
In Schritt 3 überprüft der SGSN in Abhängigkeit von den Teilnahmedaten, die während des GPRS-Anschlusses in dem SGSN gespeichert wurden, dass die MS die PDP-Adresse aktivieren darf. Falls zulässig, erzeugt der SGSN einen TID (Tunnelbezeichner, der von dem GPRS-Tunnelprotokoll zwischen GSNs verwendet wird, um einen PDP-Kontext zu identifizieren) für den angeforderten PDP-Kontext durch Kombinieren der im MM-Kontext gespeicherten IMSI mit dem von der MS empfangenen NSAPI. Fordert die MS eine dynamische Adresse an, lässt der SGSN einem GGSN die dynamische Adresse zuweisen. Der verwendete GGSN ist die im PDP-Kontext gespeicherte GGSN-Adresse oder, falls dieses Feld leer ist, der durch den Zugangspunktnamen in der Nachricht "Anforderung Aktiviere PDP-Kontext" bezeichnete GGSN. Falls die VPLMN-Adresse in den Mobilfunkteilnehmerdaten zulässig ist und kein APN oder kein einer gültigen GGSN-Adresse entsprechender APN vorhanden ist, soll vom SGSN ein geeigneter GGSN gewählt werden.
In Schritt 4 sendet der SGSN eine Nachricht "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext (IMSI, APN, PDP-Konfigurationsoptionen, PDP-Typ, PDP-Adresse, ausgehandelte QoS, TID)" an den betroffenen GGSN. Die PDP-Adresse ist auf Null gesetzt, falls eine dynamische Adresse angefordert ist. Weiter zeigt der SGSN gemäß der Erfindung in der Nachricht "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" an, wie der GGSN gewählt wurde. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Nachricht "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit einer neuen Informationseinheit "Auswahlmodus" mit drei Werten versehen, nämlich APN, Abonnement und SGSN, womit jeweils angezeigt wird, ob der GGSN basierend auf dem Abonnement oder basierend auf dem von der MS angegebenen Zugangspunktnamen gewählt wurde, oder ob der GGSN von dem SGSN gewählt wurde.
In Schritt 5 überprüft der GGSN den Wert des Auswahlmodus in der Anforderungsnachricht. Ist der Wert des Auswahlmodus "Abonnement", weiß der GGSN, dass er basierend auf den im SGSN gespeicherten Teilnehmerdaten gewählt wurde und der mobile Benutzer daher höchst wahrscheinlich ein Recht hat, den speziellen GGSN zu verwenden. In diesem Fall nimmt der GGSN die Anforderung an und erzeugt in seiner PDP-Kontexttabelle einen neuen Eintrag. Der neue Eintrag ermöglicht dem GGSN, PDP-PDUs zwischen dem SGSN und dem externen PDP-Netzwerk zu leiten. Ist der Wert des Auswahlmodus "Zugangspunktname", weiß der GGSN, dass er basierend auf dem vom Benutzer angegebenen Zugangspunktnamen gewählt wurde und daher ein Risiko besteht, dass der Benutzer nicht autorisiert ist, den speziellen GGSN zu verwenden. In diesem Fall weist der GGSN gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Anforderung zurück und erzeugt keinen PDP-Kontext. Wahlweise kann der GGSN jedoch eine beliebige Maßnahme ergreifen, um die Sicherheit zu gewährleisten, wie etwa eine weitere Authentisierung des Benutzers oder eine Versorgung des externen Systems mit Informationen darüber, dass der Benutzer ein nicht autorisierter Benutzer sein kann (wobei diese Informationen weitere Sicherheitsmaßnahmen durch das externe System ermöglichen), usw. Ist der Wert des Auswahlmodus "SGSN", fährt der GGSN abhängig von seiner Konfiguration wie im Fall des Werts "Zugangspunktname" fort, selbst wenn der wahrscheinlichste Fall darin besteht, dass die normale Verwendung vermutet wird und der GGSN den Kontext einrichten kann. Ist eine weniger strenge Sicherheit zulässig, kann der GGSN jedoch auch wie im Fall des Wert "Abonnement" fortfahren.
In Schritt 6 gibt der GGSN dann eine Nachricht "Antwort Erzeuge PDP-Kontext (TID, PDP-Konfigurationsoptionen, PDP-Adresse, BB-Protokoll, Anlass)" über das GPRS-Basisnetz an den SGSN zurück. Der Anlass-Wert zeigt an, ob im GGSN ein PDP-Kontext erzeugt wurde oder nicht. Der Anlass-Wert "Anforderung angenommen" zeigt an, dass im GGSN ein PDP-Kontext erzeugt wurde. Im GGSN wurde kein PDP-Kontext erzeugt, d.h. die Anforderung ist zurückgewiesen, falls der Anlass von "Anforderung angenommen" abweicht. Die PDP-Adresse ist enthalten, falls der GGSN eine PDP-Adresse zugewiesen hat. Das BB-Protokoll zeigt an, ob TCP oder UDP verwendet werden sollen, um Benutzerdaten im Backbone- bzw. Basisnetz zwischen dem SGSN und dem GGSN zu transportieren.
In Schritt 7 fügt der SGSN bei Empfang einer Nachricht "Antwort Erzeuge PDP-Kontext" mit einem Anlass "Anforderung angenommen" den NSAPI zusammen mit der GGSN-Adresse in seinen PDP-Kontext ein. Hat die MS eine dynamische Adresse angefordert, wird die von dem GGSN empfangene PDP-Adresse in den PDP-Kontext eingefügt. Der SGSN gibt eine Nachricht "Annahme Aktiviere PDP-Kontext (TLLI, PDP-Typ, PDP-Adresse, NSAPI, ausgehandelte QoS)" an die MS zurück. Der SGSN ist nun in der Lage, PDP-PDUs zwischen dem GGSN und der MS zu leiten.
Schlägt der PDP-Kontext-Aktivierungsvorgang fehl, z.B. wenn der GGSN eine Nachricht "Antwort Erzeuge PDP-Kontext" mit einem Anlass zurückgibt, der die "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" zurückweist, gibt der SGSN eine Nachricht "Zurückweisung Aktiviere PDP-Kontext (Anlass)" zurück. Die MS kann dann bis zu einer maximalen Anzahl von Versuchen eine neue Aktivierung an der gleichen PDP-Adresse versuchen.
Es wird nun ein verfeinerter GGSN-Auswahlalgorithmus beschrieben, der in Schritt 3 beim vorstehenden PDP-Kontext-Erzeugungsalgorithmus verwendet werden kann. Dieser verbesserte GGSN-Auswahlalgorithmus ist eingerichtet, die Konfigurationen in Teilnehmerdaten, die von dem Heimatbetreiber des Mobilfunkteilnehmers gemacht werden, besser zu berücksichtigen. Der verbesserte Auswahlalgorithmus folgt den folgenden Grundprinzipien:

1. Hat der Heimatbetreiber für eine MS eine statische Adresse konfiguriert, soll immer der in den Mobilfunkteilnehmerdaten gespeicherte GGSN verwendet werden, wenn diese Adresse benötigt wird.
2. Fordert eine MS eine nicht abonnierte (nicht in den Mobilfunkteilnehmerdaten definierte) Adresse an, soll der SGSN die Anforderung zurückweisen.
3. Ist eine dynamische Adresse gemäß den Mobilfunkteilnehmerdaten nicht zulässig und ist für den angeforderten PDP-Typ nur eine Adresse in den Mobilfunkteilnehmerdaten definiert, wählt der SGSN selbst dann die in den Mobilfunkteilnehmerdaten definierte Adresse aus, wenn die MS eine dynamische Adresse oder eine leere PDP-Adresse anfordert.
4. Hat der Heimatbetreiber für eine MS eine dynamische Adresse zugelassen, aber ist eine VPLMN-Adresse nicht zugelassen, wird immer ein in den Mobilfunkteilnehmerdaten für diesen PDP-Typ gespeicherter GGSN verwendet.
5. Hat der Heimatbetreiber für eine MS eine dynamische Adresse zugelassen und ist die VPLMN-Adresse zugelassen und hat die MS den GGSN mittels eines Zugangspunktnamens APN bei der PDP-Kontextaktivierung definiert, wird der GGSN verwendet, der durch den von der MS gesendeten APN definiert ist.
6. Hat der Heimatbetreiber für eine MS eine dynamische Adresse zugelassen und ist die VPLMN-Adresse zugelassen und hat die MS den GGSN nicht mittels eines Zugangspunktnamens bei der PDP-Kontextaktivierung definiert, aber unterstützt das VPLMN das angeforderte Protokoll (PDP-Typ) (d.h. SGSN kennt einen GGSN, der das angeforderte Protokoll unterstützt), wählt der SGSN den unterstützenden GGSN aus.
7. Hat der Heimatbetreiber für eine MS eine dynamische Adresse zugelassen und ist die VPLMN-Adresse zugelassen und hat die MS den GGSN nicht mittels eines Zugangspunktnamens bei der PDP-Kontextaktivierung definiert und unterstützt das VPLMN nicht das Protokoll, soll der GGSN verwendet werden, der in den Mobilfunkteilnehmerdaten für diesen PDP-Typ bezeichnet ist.
8. Wird eine dynamische Adresse angefordert und verwendet der SGSN den in den Mobilfunkteilnehmerdaten definierten GGSN, wird der SGSN überprüfen, ob nur ein einziger GGSN für diesen PDP-Typ definiert ist oder keiner oder viele GGSNs für diesen PDP-Typ definiert sind. Ist nur ein GGSN für diesen PDP-Typ definiert, wird der SGSN diesen GGSN verwenden. Sind viele GGSNs für diesen PDP-Typ definiert, wird der SGSN einen der GGSNs auswählen. Ist kein GGSN für diesen PDP-Typ definiert, wird der SGSN die Anforderung zurückweisen.

Ein ausführlicher GGSN-Algorithmus gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, der die vorstehenden Prinzipien erfüllt, wird im Folgenden beschrieben. In der „Anforderung Aktiviere PDP-Kontext" umfassen die Parameter den PDP-Typ (zwingend), die PDP-Adresse (optional, leere Adresse bedeutet, dass eine dynamische Adresse angefordert wird), den APN (Zugangspunktnamen (optional)). In der Nachricht "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", die von dem SGSN an den GGSN gesendet wird, umfassen die Parameter: PDP-Typ: zwingend, PDP-Adresse: optional, APN: optional.
Zuerst empfängt der SGSN eine Nachricht „Aktiviere PDP-Kontext" von der MS. Dann überprüft der SGSN das PDP-Adressfeld und das APN-Feld in der empfangenen Nachricht „Aktiviere PDP-Kontext".

1.) Ist das PDP-Adressfeld leer und ist das APN-Feld leer, dann überprüfe, ob gemäß den Teilnehmerdaten eine dynamische Adresse zulässig ist.
1.1) Ist die dynamische Adresse zulässig, dann überprüfe, ob gemäß den Teilnehmerdaten eine VPLMN-Adresse für den Benutzer zulässig ist.
1.1.1) Ist eine VPLMN-Adresee zulässig, dann überprüfe, ob ein (im SGSN konfigurierter) Vorgabe-GGSN verfügbar ist, der den von der MS angezeigten PDP-Typ unterstützt.
1.1.1.1) Ist der Vorgabe-GGSN verfügbar, verwende diesen und sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", in der das PDP-Adressfeld und das APN-Feld leer sind, an den ausgewählten GGSN.
1.1.1.2) Ist für diesen PDP-Typ keine Vorgabe-GGSN-Adresse verfügbar, dann überprüfe, ob in den Teilnehmerdaten des Mobilfunkteilnehmers eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ definiert ist.
1.1.1.2.1) Ist für diesen PDP-Typ eine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es eine einzige GGSN-Rdresse für diesen PDP-Typ, verwende diese GGSN-Adresse und sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", in der das PDP-Adressfeld und die APN-Felder leer sind, an diesen GGSN.
1.1.1.2.2) Ist für diesen PDP-Typ keine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es keine oder viele GGSN-Adresse(n) für diesen PDP-Typ, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.
1.1.2) Ist die VPLMN-Adresse nicht zulässig, dann überprüfe, ob es in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ gibt.
1.1.2.1) Gibt es in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ oder gibt es eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, verwende diese GGSN-Adresse und sende eine „Anforderung erzeuge PDP-Kontext", in der das PDP-Adressfeld und die APN-Felder leer sind, an diesen GGSN.
1.1.2.2) Ist für diesen PDP-Typ keine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es keine oder viele GGSN-Adresse(n) für diesen PDP- Typ, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.
1.2) Ist die dynamische Adresse nicht zulässig, dann überprüfe, ob es in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ gibt.
1.2.1) Gibt es in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, verwende diese GGSN-Adresse und sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", die eine aus den Mobilfunkteilnehmerdaten erhaltene PDP-Adresse enthält, und in der das APN-Feld leer ist, an diesen GGSN.
1.2.2) Ist keine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ definiert, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.
2.) Ist in der empfangenen Nachricht „Aktiviere PDP-Kontext" das PDP-Adressfeld belegt und das APN-Feld leer, vergleiche die von der MS gesendete PDP-Adresse mit der (den) PDP-Adresse(n), die aus den Mobilfunkteilnehmerdaten erhalten wird (werden).
2.1) Passt eine beliebige der PDP-Adressen in den Teilnehmerdaten, dann sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", die diese passende PDP-Adresse enthält, an eine entsprechende GGSN-Adresse, die aus den Mobilfunkteilnehmerdaten erhalten wird.
2.2) Passt keine beliebige der PDP-Adressen in den Teilnehmerdaten, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.
3.) Ist in der empfangenen Nachricht „Aktiviere PDP- Kontext" das PDP-Adressfeld leer und das APN-Feld nicht leer, dann überprüfe, ob eine dynamische Adresse zulässig ist.
3.1) Ist die dynamische Adresse nicht zulässig, überprüfe, ob in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ definiert ist.
3.1.1) Gibt es in den Teilnehmerdaten eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, dann verwende diese GGSN-Adresse und sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", die eine aus den Teilnehmerdaten erhaltene PDP-Adresse und den von dem Benutzer erhaltenen APN enthält, an den ausgewählten GGSN.
3.1.2) Gibt es in den Teilnehmerdaten keine einzelne GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.
3.2) Ist die dynamische Adresse zulässig, dann überprüfe, ob eine VPLMN-Adresse zulässig ist.
3.2.1) Ist die VPLMN-Adresse zulässig, dann versuche, den APN in die GGSN-IP-Adresse umzuwandeln (z.B. unter Verwendung eines DNS-Servers).
3.2.1.1) Kann man den APN umwandeln, dann sende die „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit dem APN an diesen GGSN.
3.2.1.2) Kann man den APN nicht umwandeln, dann überprüfe, ob es einen (im SGSN konfigurierten, nicht aus Mobilfunkteilnehmerdaten erhaltenen) Vorgabe-GGSN gibt, der den von der MS gesendeten angeforderten PDP-Typ unterstützt.
3.2.1.2.1) Gibt es einen Vorgabe-GGSN, dann verwende ihn.
3.2.1.2.2) Ist für diesen PDP-Typ kein Vorgabe-GGSN verfügbar, dann überprüfe, ob in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ definiert ist.
3.2.1.2.2.1) Ist für diesen PDP-Typ eine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, dann sende die „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit dem APN an diesen GGSN.
3.2.1.2.2.2) Ist für diesen PDP-Typ keine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es keine oder viele GGSN-Adressen(n) für diesen PDP-Typ, weise die Anforderung zum Aktivieren PDP-Kontextes zurück.
3.2.2) Ist eine VPLMN-Adresse nicht zulässig, dann überprüfe, ob in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ definiert ist.
3.2.2.1) Ist für diesen PDP-Typ eine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, dann sende die „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit einer leeren PDP-Adresse und dem von der MS gesendeten APN-Feld an diesen GGSN.
3.2.2.2) Ist für diesen PDP-Typ keine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es keine oder viele GGSN-Adresse(n) für diesen PDP-Typ, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.
4.) Ist in der empfangenen Nachricht „Aktiviere PDP-Kontext" das PDP-Adressfeld voll und das APN-Feld nicht leer, überprüfe, ob die empfangene PDP-Adresse einer der PDP-Adressen gleicht, die in den Mobilfunkteilnehmerdaten für diesen PDP-Typ definiert sind.
4.1) Passt eine der PDP-Adressen, dann verwende die PDP- und die GGSN-Adresse, die aus den Mobilfunkteilnehmerdaten und der „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext", die die PDP-Adresse und den APN enthält, erhalten werden.
4.2) Passt keine der PDP-Adressen, dann weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.

Ein ausführlicher GGSN-Auswahlalgorithmus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, der die vorstehenden Prinzipien erfüllt, wird im Folgenden beschrieben. Dieser zweite Algorithmus ist in Schritten 1 bis 3.1.2 und in Schritten 4 bis 4.2 identisch zu dem vorstehend beschriebenen ersten Algorithmus. Die übrigen Schritte sind wie folgt:

3.2) Ist eine dynamische Adresse zulässig, dann leite die GGSN-Adresse aus dem APN ab.
3.2.1) Befindet sich die GGSN-Adresse im HPLMN, dann verwende diese und sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit dem APN.
3.2.2) Befindet sich die GGSN-Adresse im VPLMN, dann überprüfe, ob eine VPLMN-Adresse zulässig ist.
3.2.2.1) Ist eine VPLMN-Adresse zulässig, dann verwende diese und sende eine „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit dem APN.
3.2.2.2) Ist eine VPLMN-Adresse nicht zulässig, dann überprüfe, ob in den Mobilfunkteilnehmerdaten eine GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ definiert ist.
3.2.2.2.1) Ist für diesen PDP-Typ eine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es eine einzige GGSN-Adresse für diesen PDP-Typ, dann sende die „Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit einer leeren PDP-Adresse und dem von der MS gesendeten APN-Feld an diesen GGSN.
3.2.2.2.2) Ist für diesen PDP-Typ keine GGSN-Adresse für eine dynamische Adresse definiert oder gibt es keine oder viele GGSN-Adresse(n) für diesen PDP-Typ, weise die Anforderung zum Aktivieren des PDP-Kontextes zurück.

Es sollte beachtet werden, dass es in Schritt 1.1.2 nützlich erscheint, einen Vorgabe-GGSN für eine dynamische Adresse zu definieren. Im HLR wird es ein normaler Kontext mit einer leeren PDP-Adresse sein. Gibt es einen einzigen GGSN für diesen PDP-Typ, könnte dies so verstanden werden, dass dieser GGSN auch für eine dynamische Adresse verwendet werden sollte. Es kann überraschend sein, eine dynamische Adresse zu verwenden, falls man im gleichen GGSN eine statische Adresse zugewiesen hat, aber die statische Adresse kann verarbeitungsintensive/n Rasterung/Aufbau („Screening") aufweisen.
Es sollte weiter beachtet werden, dass die grundlegende Idee in Schritten 3.2 bis 3.2.1 des ersten Ausführungsbeispiels darin besteht, dass es, falls eine VPLMN-Adresse nicht zulässig ist, nicht möglich ist, einen nicht abonnierten GGSN zu verwenden. Der Grund besteht darin, dass der besuchte SGSN nicht wissen kann, ob die IP-Adresse des GGSN im Heimatnetzwerk liegt, falls man umherwandert. Sie könnte in einem dritten PLMN liegen. Der Weg diese zu wissen bestünde darin, dass jeder SGSN in der Welt das IP-Teilnetzwerk jedes Betreibers kennt. Umfasst die IMSI Netzwerkcodes und Ländercodes, sollte eine Auflösung des IP-Teilnetzwerks jedes Betreibers sein: Ländercode.Netzwerkcode.xxx.zzz. Bei diesem Ausführungsbeispiel könnte der Parameter "VPLMN zulässig" umbenannt werden als "nicht abonnierter GGSN zulässig". Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht dem Betreiber, eine dynamische Adresse zu verwenden (um Adressraum einzusparen), aber auch einen festen GGSN zu verwenden (z.B. den Firmen-GGSN mit speziellem Rasterungsprofil), während er für ein externes Netzwerk APN verwendet. Andererseits könnte der Benutzer den APN ändern und einen anderen GGSN als seine Firma verwenden.
Es sollte ferner beachtet werden, dass es in Schritt 4.1.2 betrachtet wird, dass die Anforderung zurückgewiesen werden sollte, falls eine nicht abonnierte Adresse angefordert wird. Aber falls eine Adresse auszuhandeln ist (wie es in der IP-Welt üblich ist), kann sie immer noch zu PDP-Konfigurationsoptionen gehören, die in Bezug auf den SGSN transparent sind.
Ähnliche Modifikationen wie unter Bezugnahmen auf 2 beschrieben können bei einem Anonymzugang-PDP-Kontext-Aktivierungsvorgang von GPRS gemacht werden. Insbesondere ist der SGSN eingerichtet, in der Nachricht "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" anzuzeigen, wie der GGSN gewählt wurde. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Nachricht "Anforderung Erzeuge PDP-Kontext" mit einer neuen Informationseinheit "Auswahlmodus" mit drei Werten versehen, nämlich APN, Abonnement und SGSN, womit jeweils angezeigt wird, ob der GGSN basierend auf dem Abonnement oder basierend auf dem von der MS angegebenen Zugangspunktnamen gewählt wurde, oder ob der GGSN von dem SGSN gewählt wurde. Des Weiteren ist der GGSN eingerichtet, den Wert des Auswahlmodus in der Anforderungsnachricht zu überprüfen. Ist der Wert des Auswahlmodus "Abonnement", nimmt der GGSN die Anforderung an und erzeugt in seiner PDP-Kontexttabelle einen neuen Eintrag. Ist der Wert des Auswahlmodus "Zugangspunktname" oder "SGSN", weist der GGSN die Anforderung zurück und erzeugt keinen PDP-Kontext, oder führt wahlweise eine beliebige andere Maßnahme durch, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Die Erfindung kann auch angewandt werden, um die Anforderungen der Benutzer zu steuern, einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Benutzergruppe beizutreten. Der Punkt-zu-Mehrpunkt-Gruppenruf- (PTM.G) Dienst wird bei GPRS verwendet, um Informationen von einem einzelnen Punkt wie etwa einem Dienstzentrum an eine Gruppe von Benutzern zu liefern. Der Dienst kann für alle Benutzer offen sein, d.h. die Gruppe ist offen, oder der Dienst kann auf spezielle Benutzer begrenzt sein, d.h. die Gruppe ist geschlossen. Typische Anwendungen sind eine Lieferung von Nachrichten und von Verkehrsinformationen. Der Zugangspunkt ist nun zum Beispiel das PTM-Dienstzentrum. Die im SGSN gespeicherten Mobilfunkteilnehmerdaten enthalten Informationen über eine Abonnierung einer PTM-Gruppe. In einer an das PTM-Dienstzentrum gesendeten Anforderung zeigt der SGSN an, ob das Dienstzentrum basierend auf den Teilnehmerdaten oder basierend auf von der MS angegebenen Zugangspunktdaten gewählt wurde. Das Dienstzentrum wird den Gruppenstatus prüfen und, falls die Gruppe offen ist, alle Anforderungen annehmen, und falls die Gruppe geschlossen ist, nur die Anforderungen mit einem Hinweis annehmen, dass das Dienstzentrum Basierend auf Teilnehmerdaten ausgewählt wurde.
Gleichermaßen kann die Erfindung in jedem Mobilkommunikationsnetzwerk angewandt werden. Ein Betreiber eines externen Systems oder ein Dienstanbieter kann eine Vereinbarung mit dem Mobilfunknetzwerkbetreiber haben, dass der Mobilfunknetzwerkbetreiber in den Mobilfunkteilnehmerdaten Informationen über die Abonnierung des externen Systems oder Dienstes speichert. Das Serving- bzw. Versorgungs-Netzwerkelement oder die entsprechende Funktion im Mobilfunknetzwerk soll gemäß den Prinzipien der Erfindung dem Dienstanbieter oder Betreiber anzeigen, ob die Dienstanforderung auf einer Abonnierung beruht oder nicht. Ein potenzielles Mobilfunknetzwerk, bei dem die Prinzipien der Erfindung angewandt werden können, sind die Mobilkommunikationssysteme der dritten Generation wie etwa das "Universal Mobile Communications System " (UMTS) und das "Future Public Mobile Telecommunication System" (FPLMTS) oder IMT-2000.
Die Beschreibung veranschaulicht nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Umfangs der zugehörigen Ansprüche variieren.

Claims

Zugangssteuerungsverfahren für ein Mobilkommunikationssystem, mit den Schritten Senden einer Zugangsanforderung von einer Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) eines Mobilfunkteilnehmers zu einem Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) über eine Luftschnittstelle, Auswählen eines Zugangspunktes (GGSN) zu einem externen System (11, 14, 15) an dem Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) aufgrund in dem System gespeicherter Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers oder aufgrund möglicherweise in der Zugangsanforderung gegebener Zugangspunktdaten oder aus anderen Gründen, Senden einer Anforderung von dem Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) zu dem ausgewählten Zugangspunkt (GGSN) zum Erzeugen eines Übertragungskontextes für eine Kommunikation zwischen der Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) und dem ausgewählten Zugangspunkt (GGSN), gekennzeichnet durch den Schritt Anzeigen der Gründe der Auswahl des Zugangspunktes (GGSN) in der Übertragungskontextanforderung.
Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung an dem Zugangspunkt (GGSN), wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl in der Dienstanforderungsnachricht gegebene Zugangspunktdaten sind.
Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung an dem Zugangspunkt (GGSN), wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl von den Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers verschieden sind.
Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt Durchführen einer weiteren Schutzmaßnahme wie einer weiteren Authentisierung des Benutzers an dem Zugangspunkt (GGSN), wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl in der Zuganganforderungsnachricht gegebene Zugangspunktdaten sind.
Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt Durchführen einer weiteren Schutzmaßnahme wie einer weiteren Authentisierung des Benutzers an dem Zugangspunkt (GGSN), wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl von den Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers verschieden sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche in einem Paketfunksystem, gekennzeichnet durch die Schritte Senden einer Paketdatenprotokoll-(PDP)-Kontextaktivierungsanforderung von einer Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) eines Mobilfunkteilnehmers zu einem Serving-Paketfunkunterstützungsknoten (SGSN) über eine Luftschnittstelle, Auswählen eines einen Zugang zu einem externen System (11, 14, 15) bereitstellenden Gateway-Paketfunkunterstützungsknotens (GGSN) an dem Serving-Paketfunkunterstützungsknoten (SGSN) aufgrund von Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers oder aufgrund möglicherweise in der Dienst-PDP-Kontextaktivierungsanforderung gegebener Zugangspunktdaten oder aus anderen Gründen, Senden einer Anforderung von dem Serving-Paketfunkunterstützungsknoten (SGSN) zu dem ausgewählten Gateway-Paketfunkunterstützungsknoten (GGSN) zum Erzeugen eines PDP-Kontextes für eine Kommunikation zwischen der Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) und dem ausgewählten Gateway-Paketfunkunterstützungsknoten (GGSN), Anzeigen der Gründe einer Auswahl des Zugangsknotens (GGSN) in der erzeugten PDP-Kontextanforderung.
Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Paketfunknetz General Packet Radio Service GPRS umfasst.
Zugangssteuerungsanordnung für ein Mobilkommunikationssystem, mit Mobilfunkteilnehmereinheiten (MS), Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) und Zugangspunkten (GGSN) zu externen Systemen (11, 14, 15), wobei jeder Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) auf eine von einer Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) eines Mobilfunkteilnehmers über eine Luftschnittstelle empfangene Zugangsanforderung zum Auswählen eines der Zugangspunkte (GGSN) aufgrund in dem System gespeicherter Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers oder aufgrund möglicherweise in der Zugangsanforderung gegebener Zugangspunktdaten oder aus anderen Gründen reagiert, und jeder der Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) ferner zum Senden einer Anforderung an den ausgewählten Zugangspunkt (GGSN) zum Erzeugen eines Übertragungskontextes für eine Kommunikation zwischen der Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) und dem ausgewählten Zugangspunkt (GGSN) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) ferner zum Anzeigen der Gründe der Auswahl des Zugangspunktes (GGSN) in der Übertragungskontextanforderung eingerichtet ist.
Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Zugangspunkt (GGSN) zum Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung als Reaktion darauf eingerichtet ist, dass die Gründe der Zugangspunktauswahl in der Dienstanforderungsnachricht gegebene Zugangspunktdaten sind.
Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Zugangspunkt (GGSN) zum Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung als Reaktion darauf eingerichtet ist, dass die Gründe der Zugangspunktauswahl von den Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers verschieden sind.
Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Zugangspunkt (GGSN) zum Durchführen einer weiteren Schutzmaßnahme wie einer weiteren Authentisierung des Benutzers als Reaktion darauf eingerichtet ist, dass die Gründe der Zugangspunktauswahl in der Dienstanforderungsnachricht gegebene Zugangspunktdaten sind.
Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Zugangspunkt (GGSN) zum Durchführen einer weiteren Schutzmaßnahme wie einer weiteren Authentisierung des Benutzers als Reaktion darauf eingerichtet ist, dass die Gründe der Zugangspunktauswahl von den Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers verschieden sind.
Anordnung nach einem der Patentansprüche 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilkommunikationssystem ein Paketfunksystem wie ein General Packet Radio Service GPRS ist.
Anordnung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Serving-Unterstützungsknoten ein Seving-Paketfunkunterstützungsknoten (SGSN) ist, und die Zugangspunkte Gateway-Paketfunkunterstützungsknoten (GGSN) umfassen, und dass die Zugangsanforderung eine Paketdatenprotokoll-(PDP)-Kontextaktivierungsanforderung ist, und die Übertragungskontextanforderung eine Anforderung zum Erzeugen eines PDP-Kontextes für eine Kommunikation zwischen einer Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) und einem ausgewählten Gateway-Paketfunkunterstützungsknoten (GGSN) ist.
Anordnung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zum Steuern eines Zugangs von Benutzern zu einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Benutzergruppe eingerichtet ist.
Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) in einem Mobilkommunikationssystem, mit einer Einrichtung zum Empfangen einer Zugangsanforderung von einer Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) eines Mobilfunkteilnehmers über eine Luftschnittstelle, wobei die Zugangsanforderung zumindest eine Anzeige eines für die Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) erforderlichen Protokolltyps umfasst, einer Einrichtung zum Auswählen eines Zugangspunktes (GGSN) zu einem externen System (11, 14, 15) aufgrund in dem System gespeicherter Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers oder aufgrund möglicherweise in der Zugangsanforderung gegebener Zugangspunktdaten oder aus anderen Gründen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die dazu eingerichtet ist, dem ausgewählten Zugangspunkt (GGSN) die Gründe der Auswahl des Zugangspunktes anzuzeigen.
Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) nach Patentanspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die dazu eingerichtet ist, als Reaktion darauf, dass eine dynamische Adresse gemäß den Mobilfunkteilnehmerdaten nicht erlaubt ist, und lediglich eine Adresse in den Mobilfunkteilnehmerdaten für den angeforderten Protokolltyp definiert ist, wobei die lediglich eine in den Mobilfunkteilnehmerdaten definierte Adresse auszuwählen.
Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) nach Patentanspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Auswählen eines für den angeforderten Protokolltyp in den Mobilfunkteilnehmerdaten definierten Zugangspunktes, immer wenn eine dynamische Adresse erlaubt ist und eine besuchte öffentliche Mobilfunkadresse gemäß den Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers nicht erlaubt ist.
Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) nach Patentanspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Überprüfen als Reaktion auf die Anforderung einer dynamischen Adresse durch die Mobilfunkteilnehmerstation (MS) und darauf, dass der Serving-Unterstützungskonten (SGSN) einen in den Mobilfunk-Teilnahmedaten definierten Zugangspunkt (GGSN) verwendet, ob es lediglich einen einzigen für das angeforderte Protokoll definierten Zugangspunkt (GGSN) oder keinen oder viele für das angeforderte Protokoll in den Mobilfunkteilnahmedaten definierte Zugangspunkte (GGSN) gibt, eine Einrichtung zum Ausführen eines der nachstehenden Schritte als Reaktion auf die Überprüfung: a) Auswählen des lediglich einen Zugangspunktes, wenn lediglich ein Zugangspunkt (GGSN) für den angeforderten Protokolltyp definiert ist, b) Auswählen eines der vielen Zugangspunkte, wenn viele Zugangspunkte (GGSN) für den angeforderten Protokolltyp definiert sind, c) Zurückweisen der Zugangsanforderung, wenn kein Zugangspunkt (GGSN) für den anforderten Protokolltyp definiert ist.
Zugangspunktknoten (GGSN) in einem Mobilkommunikationssystem, mit einer Einrichtung zum Empfangen einer Anforderung von einem Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) zum Erzeugen eines Übertragungskontextes für eine Kommunikation zwischen einer Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) und einer einen Zugang an externen Systemen (11, 14, 15) bereitstellenden Zugangspunkt (GGSN), gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Empfangen einer Anzeige über die Gründe der Auswahl des Zugangspunktes (GGSN) in der Übertragungskontextanforderung, eine Einrichtung zum Annehmen oder Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung auf der Grundlage der Anzeige.
Zugangspunktknoten nach Patentanspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung, wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl Zugangspunktdaten sind, die in einer durch die Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) zu dem Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) gesendeten Zuganganforderungsnachricht gegeben sind.
Zugangspunkt knoten nach Patentanspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zurückweisen der Übertragungskontextanforderung, wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl von Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers verschieden sind.
Zugangspunkt knoten nach Patentanspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Durchführen einer weiteren Schutzmaßnahme, wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl Zugangspunktdaten sind, die in einer durch die Mobilfunkteilnehmereinheit (MS) zu dem Serving-Unterstützungsknoten (SGSN) gesendeten Zuganganforderungsnachricht gegeben sind.
Zugangspunkt knoten nach Patentanspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Durchführen einer weiteren Schutzmaßnahme, wenn die Gründe der Zugangspunktauswahl von Teilnahmedaten des Mobilfunkteilnehmers verschieden sind.