(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. H04W 4/00 (09.01) H04B 7/18 (06.01) H04W 84/00 (09.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato.12.1 () Prioritet , US, 6064 (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Gogo LLC, 1 North Arlington Heights Road, Suite 00, Itasca IL 60143, US-USA (72) Oppfinner LAUER, Bryan, A., 46 East Lincoln Highway, HinckleyIL 60, US-USA STAMATOPOULOS, Jerry, 900 Hartfield Drive, North AuroraIL 6042, US-USA RASHID, Anjum, 129 Glengarry DriveApartment 111Bloomingdale, IL 608, US- USA TOBIN, Joseph, Alan, 440 North Kenton, ChicagoIL 606, US-USA WALSH, Patrick, Jay, 324 Becket Lane, NapervilleIL 6064, US-USA ARNTZEN, Steven, J., 938 Stony Point Road, DixonIL 621, US-USA (74) Fullmektig Zacco Norway AS, Postboks 03 Vika, 012 OSLO, Norge (4) Benevnelse System for behandling av mobile internettprotokolladresser i et flybåret trådløst mobiltelefonnettverk (6) Anførte publikasjoner WO-A1-98/34 WO-A2-03/ WO-A2-03/ US-A US-A US-A US-A US-B

2 1 SYSTEM FOR BEHANDLING AV MOBILE INTERNETTPROTOKOLLADRESSER I ET FLYBÅRET TRÅDLØST MOBILTELEFONNETTVERK OPPFINNELSENS OMRÅDE Denne oppfinnelsen vedrører mobiltelefonkommunikasjon, og særlig et system som oppretter et internettprotokollbasert delnett om bord i et luftfartøy i et flybåret trådløst mobiltelefonnettverk. BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN 1 Det er et problem innen området trådløs kommunikasjon å behandle de trådløse tjenestene tilveiebrakt av et luftfartøynettverk til passasjerer som er lokalisert i luftfartøyet, når de roamer blant cellesteder i det ikke-bakkebundne mobiltelefonkommunikasjonsnettverket. Luftfartøynettverket tjener en flerhet abonnenter, men har en kobling til det bakkebaserte nettverket via en bred båndbreddeforbindelse som tjener flere individuelle abonnenter samtidig. Behandlingen av denne brede båndbreddeforbindelsen for å muliggjøre den individuelle identifiseringen av luftfartøybaserte abonnenter er ennå ikke løst i eksisterende trådløse nettverk. 2 Innen området bakkebundet mobiltelefonkommunikasjon er det vanlig for en trådløsabonnent å bevege seg gjennom hele arealet tjent av nettverket til deres hjemmemobiltelefontjenesteleverandør, og opprettholde deres ønskede abonnenttrekksett. Trekksettilgjengelighet gjennom hele hjemmenettverket behandles av hjemmemobiltelefontjenesteleverandørens database, ofte kalt et Home Location Register (HLR), med dataforbindelser til én eller flere svitsjer (pakke eller krets) og ulikt tilleggsutstyr, slik som talemeldings- og kortmeldingsservere, for å muliggjøre denne sømløse trekksettbehandlingen. Hver abonnent er assosiert med en en-til-en-kommunikasjonsforbindelse, som omfatter en kanal på dekningscellestedet, for å få aksess til de ønskede kommunikasjonstjenestene.

3 2 1 Hvis trådløsabonnenten skulle skifte internettverk fra dekningsarealet til deres hjemmemobiltelefonnettverk til et nettverk fra den samme eller en annen mobiltelefontjenesteleverandør (kalt "roamingmobiltelefontjenesteleverandør" heri), bør trådløsabonnenten ha evnen til å gi opphav til og motta anrop på en enhetlig måte, uavhengig av hvor de befinner seg. I tillegg bør det være mulig for en gitt trådløsabonnents trekksett å bevege seg transparent med dem. For at denne trekksettransporterbarheten skal kunne forekomme, må det være en databasefildeling hvor hjemmemobiltelefontjenestens Home Location Register (HLR) overfører abonnentens autoriserte trekksettprofil til roamingmobiltelefontjenesteleverandørens database, ofte kalt et Visitor Location Register, eller VLR. VLR-et gjenkjenner deretter at en gitt roamingtrådløsabonnent er autorisert for et visst trekksett, og muliggjør at roamingmobiltelefontjenesteleverandørens nettverk tilbyr disse trekkene transparent til trådløsabonnenten. På denne måten beholder roamingtrådløsabonnenten det samme autoriserte trekksettet, eller "abonnentklassen", som de hadde på deres hjemmemobiltelefontjenesteleverandørs nettverk. 2 3 Når trådløsabonnenter går inn i det ikke-bakkebundne mobiltelefonkommunikasjonsnettverket (det vil si når de flyr i et luftfartøy som passasjerer), treffer de på et unikt miljø som tradisjonelt har vært uten forbindelse med det bakkebundne mobiltelefonnettverket, hvor luftfartøyets trådløse nettverk bringer abonnenten (også kalt "passasjer" heri) i kontakt med ulike tjenester og innhold. Det trådløse luftfartøynettverket kan derfor fungere som et innholdsfilter, eller kan opprette unike typer innhold som er rettet mot de individuelle passasjerene som er om bord i luftfartøyet. Skjønt luftfartøynettverket tjener en flerhet passasjerer, har det imidlertid en kobling til det bakkebaserte aksessnettverket via en bred båndbredderadiofrekvensforbindelse som har en enkelt IP-adresse på det bakkebaserte aksessnettverket. Den brede båndbredderadiofrekvensforbindelsen bærer samtidig kommunikasjonen til multiple individuelle passasjerer, men denne kommunikasjonen kan ikke identifiseres individuelt av det bakkebaserte aksessnettverket. Behandlingen av denne brede båndbreddeforbindelsen for å muliggjøre den individuelle identifiseringen av passasjerer via tilordningen av individuelle unike IP-adresser til hver trådløse passasjerinnretning, er ennå ikke løst i eksisterende trådløse nettverk.

4 3 WO03/036917A2 beskriver en fremgangsmåte for tilordning av IP-adresser i et kommunikasjonssystem som residerer om bord i luftfartøy, der fremgangsmåten inkluderer trinnene å opprette et luft-til-bakke-nettverk (AGN), et passasjertjenestenettverk (PSN) og et kommando- og styrenettverk (CNN). KORT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN 1 Problemene beskrevet over løses, og en teknisk fordel oppnås i området, av det foreliggende systemet for behandling av mobile internettprotokolladresser i et flybåret trådløst mobiltelefonnettverk (kalt "mobilt IP-adressesystem for luftfartøy" heri), som muliggjør tilordningen av individuelle internettprotokoll (IP)-adresser til hver av de trådløse passasjerinnretningene som opererer i et luftfartøy og tjenes av et luftbåret trådløst mobiltelefonnettverk, for derved å muliggjøre levering av trådløse tjenester til de individuelt identifiserte trådløse passasjerinnretningene. Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes det et mobilt IP-adressesystem for luftfartøy for tilveiebringelse av individuelle bakkebaserte IP-adresser til en flerhet trådløse passasjerinnretninger, som er lokalisert om bord i et luftfartøy under flyging, omfattende: et luftfartøynettverk lokalisert i luftfartøyet for generering av radiofrekvenskommunikasjonssignaler for å kommunisere med flerheten trådløse passasjerinnretninger lokalisert i luftfartøyet; 2 et bakkebasert aksessnettverk for utveksling av kommunikasjonssignaler med minst ett bakkebasert kommunikasjonsnettverk; og et luft-til-bakke-nettverk forbundet med luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket, og karakterisert ved: at hver av flerheten trådløse passasjerinnretninger har en unik IP-adresse på luftfartøynettverket en IP-adressebehandler for tilordning av en unik IP-adresse for hver av flerheten trådløse passasjerinnretninger på luftfartøyet under flyging; og en IP-tunnel for sending av datapakker i begge retninger mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket.

5 4 I en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter luft-til-bakke-nettverket en flerhet luft-til-bakke-modemer for implementering av radiofrekvenskommunikasjonen mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket, hvori luft-tilbakke-modemene ikke er tilordnet en IP-adresse; og hvori IP-adressebehandleren omfatter: en mobil IP-klient lokalisert på luftfartøyet og forbundet med luft-til-bakkemodemene for drifting av en hjemmeadresse, som er tilordnet av det bakkebaserte kommunikasjonsnettverket, på luftfartøyet for å kommunisere mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket; hvori den mobile IP-klienten tilordner en unik IP-adresse til hver av flerheten trådløse passasjerinnretninger. 1 2 I en annen utførelsesform av oppfinnelsen omfatter luft-til-bakke-nettverket, en flerhet luft-til-bakke-modemer for implementering av radiofrekvenskommunikasjonen mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket, hvori flerheten luft-til-bakke-modemer hver er tilordnet en IPadresse av det bakkebaserte kommunikasjonsnettverket; hvori IP-adressebehandleren omfatter: en mobil IP-klient lokalisert i luftfartøyet og forbundet med luftfartøynettverket og flerheten luft-til-bakke-modemer, for drifting av en hjemmeadresse på luftfartøyet og behandling av tilordning av en unik IP-adresse på luftfartøynettverket for hver av flerheten trådløse passasjerinnretninger; og en flerhet IP-tunneler implementert i flerheten luft-til-bakke-modemer og forbundet med den mobile IP-klienten, for transparent sending av datapakker mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket. I nok en annen utførelsesform av oppfinnelsen omfatter luft-til-bakkenettverket: en flerhet luft-til-bakke-modemer for implementering av radiofrekvenskommunikasjonen mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket, hvori flerheten luft-til-bakke-modemer hver er tilordnet en IPadresse av det bakkebaserte kommunikasjonsnettverket; hvori IP-adressebehandleren omfatter:

6 en styreprosessorenhet lokalisert i luftfartøyet og forbundet med luftfartøynettverket og flerheten luft-til-bakke-modemer, for tilordning av en unik IP-adresse til hver av flerheten trådløse passasjerinnretninger; og en flerhet IP-tunneler implementert i flerheten luft-til-bakke-modemer og forbundet med styreprosessorenheten, for sending av datapakker mellom luftfartøynettverket og det bakkebaserte aksessnettverket. En slik tilnærmingsmåte endrer ikke IPCP- eller andre EVDOprotokoller/meldingstjenester, men tillater de individuelle IP-adressene for trådløse innretninger å være direkte synlige for det bakkebaserte aksessnettverket. 1 De elektriske tjenestene som tilveiebringes til passasjerene inkluderer Internett, underholdningstjenester under flyging slik som multimediepresentasjoner, samt destinasjonsbaserte tjenester som kobler passasjerens eksisterende reiseplaner med tilbud om ytterligere tjenester som er tilgjengelige for passasjerer på deres nominelle destinasjon og deres planlagte reiserute, og eventuelt taletjenester. Passasjeren får derved presentert muligheter under sin flyging til å forbedre sin reiseopplevelse, både under flygingen og på sin destinasjon, ved å oppnå aksess til de ulike tjenestene. Den individuelle identifiseringen av hver trådløse passasjerinnretning forenkler tilveiebringelsen av disse tjenestene, og muliggjør tilpasningen av disse tjenestene baser på forhåndsdefinerte profiler opprettet for passasjeren. KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE 2 Figur 1 illustrerer, i blokkdiagramform, den samlede oppbyggingen av et sammensatt luft-til-bakke-nettverk som sammenkobler et luftdelsystem med et bakkebasert aksessnettverk; 3 Figur 2 illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av en typisk utførelsesform av et luftfartøybasert nettverk for trådløse innretninger som utført i et kommersielt luftfartøy med flere passasjerer; Figur 3A og 3B illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av et typisk EVDOmobiltelefonnettverk for kun IP-datatjeneste og for henholdsvis IP-data og taletjenester;

7 6 Figur 4 illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av en implementering av det mobile IP-adressesystemet for luftfartøy som tilveiebringer mobile IPadresser innenfor EVDO-nettverket; Figur illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av en implementering av det mobile IP-adressesystemet for luftfartøy som tilveiebringer mobile IP- adresser utenfor EVDO-nettverket ved anvendelse av en mobil IP-tunnel; Figur 6 illustrerer typisk adressering anvendt i systemet i figur ; Figur 7 illustrerer overføringen av en IP-tunnel mellom luft-til-bakke-modemer med endringen i typisk adressering anvendt i systemet i figur 6; og Figur 8 illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av en implementering av det mobile IP-adressesystemet for luftfartøy som tilveiebringer mobile IPadresser utenfor EVDO-nettverket ved anvendelse IP-tunneler. DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN 1 Samlet systemoppbygging 2 3 Figur 1 illustrerer, i blokkdiagramform, den samlede oppbyggingen av det ikkebakkebundne mobiltelefonkommunikasjonsnettverket, som inkluderer et luft-tilbakke-nettverk 2 (indre nettverk) som sammenkobler de to elementene av et ytre nettverk omfattende et luftdelsystem 3 og bakkedelsystem 1. Dette diagrammet illustrerer de grunnleggende konseptene av det ikke-bakkebundne mobiltelefonkommunikasjonsnettverket, og til formål for enkel illustrasjon, omfatter det ikke alle elementene som finnes i et typisk ikke-bakkebundet mobiltelefonkommunikasjonsnettverk, De fundamentale elementene beskrevet i figur 1 tilveiebringer en læring om de innbyrdes forholdene mellom de ulike elementene som anvendes for å implementere et ikke-bakkebundet mobiltelefonkommunikasjonsnettverk, for å tilveiebringe innhold til trådløse passasjerinnretninger som er lokalisert i et luftfartøy. Det samlede konseptet illustrert i figur 1 er tilveiebringelsen av et "indre nettverk" som forbinder de to segmentene av det "ytre nettverket" omfattende luftdelsystemet 3 og bakkedelsystemet 1. Dette oppnås ved at luft-til-bakkenettverket 2 sender både passasjerkommunikasjonstrafikken (omfattende taleog/eller andre data) og styreinfomasjonen og trekksettdataene mellom

8 7 luftdelsystemet 3 og bakkedelsystemet 1, for derved å muliggjøre at de trådløse passasjerinnretningen som er lokalisert i luftfartøyet mottar tjenester i luftfartøyet. Luftdelsystem "Luftdelsystemet" er kommunikasjonsmiljøet som er implementert i luftfartøyet, og denne kommunikasjonen kan være basert på ulike teknologier inkludert, men ikke begrenset til: kablet, trådløs, optisk, akustisk (ultralyd) og lignende.- Et eksempel på et slikt nettverk er beskrevet i US-patent nr. 6,788,93, med tittelen "Aircraft-Based Network For Wireless Subscriber Stations". 1 2 Den foretrukne utførelsesformen av luftdelsystemet 3 er anvendelsen av trådløs teknologi og at den trådløse teknologien skal være opprinnelig for de trådløse passasjerinnretningene som passasjerer og mannskap bærer på luftfartøyet. En bærbar PC kan således kommunisere via en trådløs WiFi- eller WiMax-modus (eller via en koblet forbindelse, slik som et LAN), eller en PDA kan kommunisere telefonisk taletrafikk via VoIP (Voice over IP). Likeledes kommuniserer en håndholdt mobiltelefon som anvender GSM-protokollen via GSM når den er inne i luftfartøyet til luftdelsystemet. En CDMA-mobiltelefon vil anvende CDMA, og en analog AMPS-telefon vil anvende analog AMPS, når den er inne i luftfartøyet til luftdelsystemet 3. Forbindelsestilstandene kan være pakkesvitsjet eller kretssvitsjet, eller begge deler. Sett under ett er formålet med luftdelsystemet 3 å muliggjøre sømløs og allestedsnærværende aksess til luftdelsystemet 3 for de trådløse passasjerinnretningen som bæres av passasjerer og mannskap, uavhengig av teknologien anvendt av disse trådløse innretningene. 3 Luftdelsystemet 3 tilveiebringer også mekanismen for å behandle tilveiebringelsen av tjenester til trådløse passasjerinnretninger som opererer i luftfartøykabinen. Denne behandlingen inkluderer ikke bare tilveiebringelse av passasjertrafikktilkoblingen, men også tilgjengeligheten til ikke-bakkebundne, spesifikke trekksett som hver passasjer er autorisert til å motta. Disse trekkene inkluderer underholdningstjenester under flyging slik som multimediepresentasjoner, samt destinasjonsbaserte tjenester som kobler passasjerens eksisterende reiseplaner med tilbud om ytterligere tjenester som er tilgjengelige for passasjerer på deres nominelle destinasjon og deres planlagte

9 8 reiserute. Passasjeren får derved presentert muligheter under sin flyging til å forbedre sin reiseopplevelse, både under flygingen og på sin destinasjon. 1 De trådløse passasjerinnretningene 1 anvendt i luftfartøyet kan være identiske med de som anvendes i det bakkebaserte mobiltelefon-/pcskommunikasjonsnettverket; disse trådløse passasjerinnretningene 1 forhåndsregistreres imidlertid hos befrakteren som tjener luftfartøyet, og/eller brukere har PIN-nummer for autentisering. I tillegg sammenkobler en antenne de trådløse passasjerinnretningene 1 med basetransceiverstasjonene (BTS) i kabinen, som typisk er pikoceller med integrerte BSC-/MSCfunksjoner. BTS-/BSC-/MSC-modulene tilsettes for hver luftgrensesnitteknologi som støttes. Svitsjen/ruteren 122 fungerer som brofunksjonen (for media/innhold og signalisering i et begrenset omfang) mellom luftdelsystemet 3 og det bakkebaserte aksessnettverkt 1, ettersom svitsjen/ruteren 122 foretar et anrop ved anvendelse av modemet 123 til det bakkebaserte aksessnettverket 1 via luft-til-bakke-nettverket 2. Svitsj/ruter 122 omdanner de individuelle trafikkog signaliseringskanalene fra basestasjonene til/fra en samlet datastrøm og sender/mottar de samlede datastrømmene over luft-til-bakke-nettverket 2, som opprettholder kontinuerlig tjeneste mens luftfartøyet reiser. Modemet 123 inkluderer radiosendeutstyr og antennesystem for å kommunisere med bakkebaserte transceivere i den bakkebaserte delen av luft-til-bakke-nettverket 2. De individuelle trafikkanalene tilordnet på luft-til-bakke-nettverket 2 aktiveres basert på trafikkbehovet som skal støttes fra luftfartøyet. 2 Luft-til-bakke-nettverk 3 Luft-til-bakke-nettverket 2 vist i figur 1 er åpenbart ett som er basert på trådløs kommunikasjon (radiofrekvens eller optisk) mellom bakkedelsystemet 1 og de trådløse passasjerinnretningene 1 som er lokalisert i luftfartøyet, der den foretrukne tilnærmingsmåten er en radiofrekvensforbindelse. Denne radiofrekvensforbindelsen tar form av en mobiltelefontopologi, hvor typisk mer enn én celle beskriver det kombinerte luft-til-bakke-nettverkets 2 geografiske fotspor eller dekningsareal. Luft-til-bakke-forbindelsen bærer både passasjerkommunikasjonstrafikk og opprinnelig nettverksignaliseringstrafikk. I den foretrukne utførelsesformen transporterer luft-til-bakke-nettverket 2 all trafikk til/fra luftfartøyet i en enkelt, samlet kommunikasjonskanal. Dette

10 9 1 "enkeltrøret" har distinkte fordeler når det gjelder behandling av harde og myke sonevekslinger, når luftfartøyet skifter fra én bakkebasert celle til den neste. Denne tilnærmingsmåten drar også fordel av nyere trådløse mobiltelefonteknologier med høyere hastighet. Alternativt kan luft-til-bakke-nettverket 2 oppnås gjennom en trådløs satellittforbindelse, hvor radiofrekvenskoblinger etableres henholdsvis mellom luftfartøyet og en satellitt og mellom satellitten og bakkedelsystemet 1. Disse satellittene kan være geosynkrone (synes å være stasjonære fra et jordreferansepunkt) eller i bevegelse, som er tilfellet for medium jordbane (MEO) og lav jordbane (LEO). Eksempel på satellitter inkluderer, men er ikke begrenset til: geosynkrone Ku Band-satellitter, DBS-satellitter (kringkastingssatellitter), Iridium-systemet, Globalstar-systemet og Inmarsat-systemet. Når det gjelder spesialiserte satellitter slik som de som anvendes som kringkastingssatellitt, er koblingen typisk enveis, det vil si fra satellittene til mottaksplattformen, i dette tilfellet et luftfartøy. I et slikt system er det nødvendig med en kobling som sender enveis fra luftfartøyet for å gjøre kommunikasjonen toveis. Denne koblingen kan være satellitt eller bakkebasert trådløs av natur, som tidligere beskrevet. Til slutt kan andre middel for kommunikasjon til et luftfartøy inkludere vid- eller bredarealkoblinger slik som HF (høyfrekvent) -radio og mer unike system slik som troposcatteroppbygginger. 2 Luft-til-bakke-nettverket 2 kan anses som ledningen gjennom hvilken passasjerkommunikasjonstrafikken, samt styre- og nettverkstrekksettdataene, transporteres mellom bakkedelsystemet 1 og luftdelsystemet 3. Luft-til-bakkenettverket 2 kan implementeres som en enkelt radiofrekvenskobling eller multiple radiofrekvenskoblinger, der en del av signalene blir rutet over forskjellige typer koblinger, slik som luft-til-bakke-koblingen og satellittkoblingen. Det er således en betydelig mengde fleksibilitet i implementeringen av dette systemet, ved anvendelse av ulike komponenter og oppbyggingsmessige konsepter beskrevet heri i ulike kombinasjoner. 3 Radiofrekvensutformingen for luft-til-bakke-modemet anvender typisk multiple modemer, hvor ett luft-til-bakke-modem (luft-til-bakke-modem 1) opererer med en vertikal signalpolarisering og ett luft-til-bakke-modem (luft-til-bakke-modem 2) opererer med en horisontal signalpolarisering, og når signalstyrke

11 tapes/oppnås på de individuelle luft-til-bakke-modemene, blir det luft-til-bakkemodemet hvilende eller aktivt. 1 I en første utførelsesform av denne protokollen er luft-til-bakke-modemene ikke tilordnet en IP-adresse, men det finnes en mobil IP-klient på luft-til-bakkekommunikasjonsenheten med en videresendingsadresse på det offentlige datasvitsjnettverket. Denne mobile IP-klienten er konfigurert med en hjemmeadresse og registreres med en tilsvarende fremmed adresse/hjemmeadresse for å assosiere en hjemmeadresse med luft-til-bakkemodem1 eller luft-til-bakke-modem2 på det offentlige datasvitsjnettverket/den fremmede adressen. Hjemmeadresse-til-C/O-adresse (delnettadresse)- assosieringen endres ikke, ettersom C/O-adressen er den offentlige datasvitsjenettverks IP-adressen og behandlet i det offentlige datasvitsjenettverket. Den mobile IP-klienten på luft-til-bakkekommunikasjonsenheten krever informasjon fra luft-til-bakke-modemet for å oppdatere mobile IP-bindinger på fremmed adresse/hjemmeadresse. Den mobile IP-klienten må motta luft-til-bakke-modem1- og luft-til-bakke-modem 2- tilordnet IP (dette er den mobile IP-klientens CO-adresse). Den mobile IPklienten skal ha konfigurert/kjent hjemmeadresse og hjemmeagentserveradresse. Denne konfigurasjonen kan kjøre multiple mobile IP-klienter og tunneler på luft-til-bakke-kommunikasjonsenheten. 2 I en andre utførelsesform av denne protokollen er luft-til-bakke-modemene hver tilordnet en IP-adresse, og den mobile IP-klienten residerer på luft-til-bakkestyreprosessorenheten. Denne mobile IP-klienten er konfigurert med en hjemmeadresse, og en tilsvarende C/O-adresse er assosiert med luft-til-bakkemodemet1 eller luft-til-bakke-modemet2 i luft-til-bakkekommunikasjonsenheten. Den mobile IP-klienten på luft-til-bakkestyreprosessorenheten er forbundet via en mobil IP-tunnel til det offentlige datasvitsjnettverket. Trafikken svitsjes mellom de to luft-til-bakke-modemene når signalstyrke tapes/oppnås på de individuelle luft-til-bakke-modemene. 3 I en tredje utførelsesform av denne protokollen er luft-til-bakke-modemene hver tilordnet en IP-adresse, og enkle IP-adresser behandles på luft-til-bakkekommunikasjonsenheten. Multiple IP-tunneler forbinder luft-til-bakkestyreprosessorenheten med en ruter i det bakkebaserte aksessnettverket. Jordtil-bakke-styreprosessorenheten utfører tunnelendepunktfunksjonene og

12 11 anvender en offentlig adresse for disse IP-tunnelene. Trafikken svitsjes mellom de to luft-til-bakke-modemene når signalstyrke tapes/oppnås på de individuelle luft-til-bakke-modemene. Bakkedelsystem 1 Bakkedelsystemet 1 består av kantruter 140 som forbinder luft-til-bakkenettverkets 2 taletrafikk med tradisjonelle mobiltelefonkommunikasjonsnettverkselementer inkludert en basestasjonstyreenhet 141 og dens assosierte mobile svitsjesenter 142 med dets Visited Location Register, Home Location Register for å sammenkoble taletrafikken med det offentlige svitsjtelefonnettverket 144 og andre slik funksjonaliteter. I tillegg er basestasjonstyreenheten 141 forbundet med Internett 147 via offentlig datasvitsjnettverk 143 for anropsfullførelser. Kantruter 124 tilveiebringer også sammenkobling av datatrafikken til Internett 147, offentlig svitsjtelefonnettverk 144 via Voice over IP-server 146 og andre slike funksjonaliteter. Disse inkluderer autentiseringsserveren, operasjonsdelsystem, CALEA og BBS-servere Kommunikasjonen mellom de trådløse passasjerinnretningene 1 lokalisert i et luftfartøy og det bakkebaserte kommunikasjonsnettverkets bakkedelsystem 1 transporteres således via luftdelsystemet 3 og luft-til-bakke-nettverket 2 til det ikke-bakkebundne mobiltelefonkommunikasjonsnettverkets bakkebaserte basestasjonstyreenheter 141. Den forbedrede funksjonaliteten beskrevet nedenfor og tilveiebrakt av luftdelsystemet 3, luft-til-bakke-nettverket 2 og de bakkebaserte basestasjonstyreenhetene 141 gir tilveiebringelsen av tjenester til de trådløse passasjerinnretningene 1 lokalisert i et luftfartøy transparent for passasjerene. Radioaksessnettverket (RAN) støtter kommunikasjon fra multiple luftfartøy, og kan benytte et enkelt rundtstrålende signal eller kan benytte multiple romlige sektorer, som kan defineres når det gjelder asimut og/eller høydevinkler. Luftkraftnettverk overleverer punkt-til-punktkommunikasjonskoblingene mellom radioaksessnettverk (RAN) i forskjellige lokaliteter (forskjellige bakkedelsystem 1) for å opprettholde kontinuitet i tjeneste på luft-til-bakke-nettverk 2. Overleveringer kan være harde eller myke, eller kan være en kombinasjon av hard og myk på luft-bakke- og bakke-luftkoblinger.

13 12 Det mobile svitsjesenteret (MSC) tilveiebringer mobilitetsbehandling for alle luftbårne system, og tilveiebringer overleveringsbehandling mellom bakkestasjoner når et luftbåret system beveger seg mellom tjenestearealene til tilgrensende bakkedelsystem 1. Basestasjonstyreenheten (BSC) bringer kontakt mellom alle trafikk til/fra basetransceiverdelsystemet (BTS). Packet Data Serving Node (PSDN) styrer tilordning av kapasitet for hver av basetransceiverdelsystemene (BTS) blant de luftbårne systemene inne i deres respektive tjenestearealer. Typisk luftfartøybasert nettverk Figur 2 illustrerer oppbyggingen av et typisk luftfartøybasert nettverk for trådløse passasjerinnretninger som utført i et kommersielt luftfartøy med flere passasjerer 0. Dette systemet omfatter en flerhet elementer anvendt for å implementere en kommunikasjonsryggrad, som anvendes for å muliggjøre trådløs kommunikasjon for en flerhet trådløse kommunikasjonsinnretninger av variert natur. Det luftfartøybaserte nettverket for trådløse passasjerinnretninger omfatter et lokalnettverk 6, som inkluderer et radiofrekvenskommunikasjonssystem 1 som anvender et spredt paradigmespektrum og har et kort operasjonsområde. Dette nettverket 6 støtter både kretssvitsjede og pakkesvitsjede forbindelser fra trådløse passasjerinnretninger , og sammenkobler disse trådløse passasjerinnretningenes kommunikasjon via en gatewaytransceiver eller -transceivere 2 til det offentlige svitsjtelefonnettverket (PSTN) 126 og andre destinasjoner, slik som Internett 127 eller offentlig datasvitsjnettverk (PSDN). De trådløse passasjerene beholder derved sin enkeltnummeridentitet, som om de var direkte forbundet med det offentlige svitsjtelefonnettverket 126. De trådløse passasjerinnretningene inkluderer et mangfold kommunikasjonsinnretninger, slik som bærebare PC-er 221, mobiltelefoner 222, MP3-musikkspillere (vises ikke), personlige digitale assistenter (PDA) (vises ikke), WiFi-baserte innretninger 223, WiMax-baserte innretninger 224 og lignende, og for enkel beskrivelse kalles de sammen for "trådløse passasjerinnretninger" heri, uten hensyn til deres implementeringsspesifikke detaljer.

14 13 1 Det luftfartøybaserte nettverket for trådløse passasjerinnretningers grunnleggende elementer omfatter minst én antenne eller middel for kobling av elektromagnetisk energi til/fra luftdelsystemet 3 lokalisert inne i luftfartøyet 0, som tjener til å kommunisere med flerheten trådløse passasjerinnretninger lokalisert inne i luftfartøyet 0. Den minst ene antennen er forbundet med en trådløs styreenhet 1, som omslutter en flerhet elementer som tjener til å regulere den trådløse kommunikasjonen med flerheten trådløse passasjerenheter Den trådløse styreenheten 1 inkluderer minst én laveffektsradiofrekvenstransceiver 2 for tilveiebringelse av en kretssvitsjet kommunikasjonsplass, som anvender et trådløst kommunikasjonsparadigme slik som for eksempel PCS, CDMA eller GSM. I tillegg inkluderer den trådløse styreenheten 1 en laveffektsradiofrekvenstransceiver 3 for tilveiebringelse av en databasert, pakkesvitsjet kommunikasjonsplass, som anvender et trådløst kommunikasjonsparadigme slik som WiFi (som også kan overføre pakkesvitsjet Voice over Internet-protokoll (VoIP). 2 Endelig inkluderer den trådløse styreenheten 1 et effektstyresegment 4, som tjener til å regulere flerheten trådløse passasjerinnretningers avgitte effekt. Den tjener også, ved RF-støy eller støysendingsanordning, til å forhindre trådløse passasjerinnretninger i kabinen fra å oppnå direkte og feilaktig aksess til bakkenettverket når de er i en ikke-bakkebundet modus. Det ultralave, luftbårne sendeeffektnivåtrekket representerer en styreenhet av effektstyreelementet 4 til den trådløse styreenheten 1 for det luftfartøybaserte nettverket for trådløse passasjerinnretninger, for å regulere utgangssignaleffekten frembrakt av de trådløse passasjerinnretningene for å minimere sannsynligheten for mottak av et mobiltelefonsignal av bakkebaserte cellesteder eller bakkebaserte trådløse innretninger. 3 Det er åpenbart at disse segmentene av den trådløse styreenheten 1 bemerket over kan kombineres eller parseres på ulike måter for å frembringe en implementering som avviker fra den beskrevet heri. Den spesielle beskrevne implementeringen er valgt til formål for illustrering av oppfinnelsens konsept, og er ikke ment å begrense anvendeligheten av dette konseptet på andre implementeringer. Den trådløse styreenheten 1 er forbundet via et ryggradnettverk 6 til en flerhet andre elementer, som tjener til å tilveiebringe tjenester til de trådløse

15 14 passasjerinnretningene Disse andre elementene kan inkludere et luftfartøygrensesnitt 9 (som inkluderer "luft-til-bakkekommunikasjonsenheten" og "luft-til-bakke-styreprosessorenheten") for tilveiebringelse av behandlings-, svitsje-, rutings- og samlingsfunksjoner for de trådløse passasjerinnretningenes kommunikasjonssendinger. Et datafangstelement 7 tjener til å samspille med en flerhet flysystemsensorer og et globalt posisjoneringssystemelement 216 for å samle inn data fra en flerhet kilder som beskrevet nedenfor. Pilotkommunikasjonsinnretninger, slik som skjermen 217 og hodetelefon 218, er dessuten forbundet med dette ryggradnettverket 6 enten via en kablet forbindelse eller en trådløs forbindelse. 1 Endelig anvendes en gatewaytransceiver(e) 2 for å sammenkoble luftfartøygrensesnittet 9 til en antenne 21 for å muliggjøre signaler å bli sendt fra det luftfartøybaserte nettverket for trådløse passasjerinnretninger til transceivere lokalisert på bakken. Inkludert i disse komponentene er en kommunikasjonsruterfunksjon for å videresende kommunikasjonssignalene til de riktige destinasjonene. Signaler som er tiltenkt passasjerer på luftfartøyet rutes således til disse individene, mens signaler rutet til passasjerer lokalisert for eksempel på bakken, rutes til bakkedelsystemet. Luftfartøyantennemønster som typisk minimerer nadir (bakkerettet) effektiv utstrålt effekt (ERP) kan anvendes i implementeringen av antennen(e) 21 på luftfartøyet, for å tjene det luftfartøybaserte nettverket for trådløse passasjerinnretninger Passasjerpålogging for systemaksess 2 3 På hvert luftfartøy reguleres passasjeraksess til elektronisk kommunikasjon typisk via en registreringsprosess for en passasjers trådløs innretning, hvor hver elektronisk innretning må identifiseres, autentiseres og autoriseres for å motta tjeneste. Ettersom luftfartøyet er et selvstendig miljø med hensyn til den trådløse kommunikasjonen mellom de trådløse passasjerinnretningene og det luftbårne trådløse nettverket som eksisterer i luftfartøyet, reguleres all kommunikasjon av nettverkstyreenheten. Når en passasjer aktiverer sin passasjers trådløse innretning, initieres således en kommunikasjonsøkt mellom passasjerens trådløse innretning og nettverkstyreenheten for å identifisere typen innretning passasjeren anvender og således dens trådløse protokoll. Et "velkomstbilde" leveres til passasjeren på deres trådløse innretning for å

16 1 kunngjøre adgang inn i den trådløse nettverkportalen. Når dette er etablert, sender nettverkstyreenheten et sett med påloggingsskjermbilder til passasjerens trådløse innretning for å muliggjøre for passasjeren å identifisere seg selv og validere sin identitet (hvis passasjerens trådløse innretning ikke er utstyrt for å utføre disse oppgavene automatisk via en smartklient som automatisk logger passasjeren på nettverket). Som et resultat av denne prosessen tilveiebringes passasjerens trådløse innretning med en unik elektronisk identifisering (IPadresse), og nettverket kan respondere på passasjerens trådløse innretning uten ytterlige administrativ responstid. Autentiseringsprosessen kan inkludere anvendelsen av sikkerhetsprosesser slik som et passord, skanning av en passasjers uforanderlige egenskaper (fingeravtrykk, retinaskanning, osv.) og lignende. 1 Når passasjerens trådløse innretning er logget på, kan passasjeren oppnå aksess til de gratis, standard elektroniske tjenestene som er tilgjengelige fra nettverket, eller tilpassede elektroniske tjenester for den spesielle passasjeren. Skjermbildene som presenteres for passasjerene kan tilpasses for å presentere varemerket til flyselskapet som passasjeren reiser med. Mobilt trådløst nettverks oppbygging 2 3 For enkel beskrivelse er følgende eksempel basert på anvendelse av en CDMA00 EVDO-mobiltelefonnettverksparadigme. Konseptene illustrert heri er imidlertid ikke begrenset til denne implementeringen, og det forventes at andre implementeringer kan opprettes basert på andre nettverksoppbygginger og implementeringer. Figur 3A og 3B illustrerer derfor, i blokkdiagramform, oppbyggingen av et typisk EVDO-mobiltelefonnettverk for kun IP-datatjeneste og for henholdsvis IP-data og taletjenester, og som anvendes for å illustrere det foreliggende mobile IP-adressesystemet for luftfartøys oppbygging og operasjon. CDMA00 er en hybrid 2, G/3 G-teknologi for mobil telekommunikasjon som anvender CDMA (kodedelt multippel aksess) for å sende digital radio, tale, data og signaliseringsdata mellom trådløse innretninger og cellesteder. CDMA00- mobiltelefonnettverkets oppbygging og operasjon er standardisert av 3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2). I et CDMA00-mobiltelefonnettverk støttes to radioaksessnettverksteknologier: 1xRTT og EV-DO (Evolution-Data

17 16 Optimized), hvori CDMA00 betraktes som en tredjegenerasjons (3G) teknologi når EV-DO-aksessnettverket anvendes. CDMA00-mobiltelefonnettverket (også kalt "aksessnettverk" heri) omfatter tre hoveddeler: kjernenettverket (CN), radioaksessnettverket (RAN) og den trådløse innretningen (MS). Kjernenettverket (CN) er ytterligere brutt ned i to deler, én som bringes i kontakt med eksterne nettverk slik som det offentlige svitsjtelefonnettverket (PSTN), og den andre bringes i kontakt med et IP-basert nettverk slik som Internett 311 og/eller private datanettverk 312. Den trådløse innretningen MS avslutter radiobanen på mobiltelefonnettverkets brukerside, og muliggjør at abonnenter får aksess til nettverkstjenester over grensesnittet Um implementert for å sammenkoble den trådløse innretningen (MS) med aksessnettverket 0. 1 Flere nøkkelkomponenter av aksessnettverket 0 kun for IP-data, som illustrert i figur 3A, er: Basetransceiversystem (BTS): En entitet som tilveiebringer sendemuligheter på tvers av Um-referansepunktet. Basetransceiversystemet (BTS) består av radioinnretninger, antenne og utstyr. Basestasjonstyreenhet (BSC): En entitet som tilveiebringer styring og behandling for ett eller flere basetransceiversystem (BTS). Pakkestyrefunksjon (PCF): En entitet som tilveiebringer grensesnittfunksjonen til det pakkesvitsjede nettverket (Internett 311 og/eller privat datanettverk 312). 2 Den trådløse innretningen (MS) fungerer som en mobil IP-klient. Den trådløse innretningen (MS) samhandler med aksessnettverket 0 for å oppnå egnede radioressurser for utveksling av pakker, og holder styr på radioressursers status (f.eks. aktiv, ventemodus, hvilende). Den trådløse innretningen (MS) aksepterer bufferpakker fra basetransceiversystemet (BTS) når radioressurser ikke er på plass eller er utilstrekkelige til å støtte strømningen til aksessnettverket 0. Ved oppstart registrerer den trådløse innretningen (MS) seg automatisk hos Home Location Register (HLR) i det mobile svitsjesenteret (MSC) for å: Autentisere den trådløse innretningen (MS) for det aksesserte nettverkets miljø; 3 Tilveiebringe Home Location Register (HLR) med den trådløse innretningens aktuelle lokalitet; og

18 17 Tilveiebringe det tjenende mobile svitsjesenteret (MSC) med den trådløse innretningens tillate trekksett. Etter vellykket registrering hos Home Location Register (HLR), er den trådløse innretningen (MS) klar til å foreta tale- og dataanrop. Disse kan ta hvilken som helst av to former, kretssvitsjede data (CSD) eller pakkesvitsjede data (PSD), avhengig av den trådløse innretningens eget samsvar (eller mangel derav) med IS-00-standarden. 1 Trådløse innretninger må samsvare med IS-00-standardene for å initiere en pakkedataøkt ved anvendelse av aksessnettverket 0. Trådløse innretninger som kun har IS-9-muligheter er begrenset til kretssvitsjede data sendt via det offentlige svitsjtelefonnettverket (PSTN), mens IS-00-terminaler kan velge enten de pakkesvitsjede dataene eller kretssvitsjede dataene. Parametere videresendt av den trådløse innretningen (MS) over luftkoblingen (AL) til aksessnettverket 0 bestemmer typen forespurt tjeneste. For hver dataøkt opprettes en punkt-til-punkt-protokoll (PPP)-økt mellom den trådløse innretningen (MS) og Packet Data Serving Node (PSDN). IP-adressetilordning for hver trådløs innretning kan tilveiebringes enten av Packet Data Serving Node (PDSN) eller en Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)-server via en hjemmeagent (HA). Radioaksessnettverket (RAN) 2 Radioaksessnettverket (RAN) er den trådløse innretningens inngangspunkt for kommunisering av enten data- eller taleinnhold. Det består av: Luftkoblingen (AL); Cellestedtårnet/-antennen og kabelforbindelsen til basetransceiverdelsystemet (BTS): Basetransceiverdelsystemet (BTS); Kommunikasjonsbanen fra basetransceiverdelsystemet til basestasjonstyreenheten (BSC): Basestasjonstyreenheten (BSC); og Pakkestyrefunksjonen (PCF).

19 18 Radioaksessnettverket (RAN) har et antall ansvar som særlig innvirker på nettverkets levering av pakketjenester. Radioaksessnettverket (RAN) må kartlegge den mobile klientidentifikatorreferansen til en unik koblingslagidentifikator anvendt for å kommunisere med Packet Data Serving Node (PDSN), validere den trådløse innretningen for aksesstjeneste og opprettholde de etablerte sendekoblingene. 1 Basetransceiverdelsystemet (BTS) styrer luftkoblingens (AL) aktiviteter, og fungerer som grensesnittet mellom aksessnettverket 0 og den trådløse innretningen (MS). Radiofrekvensressurser slik som frekvenstilordninger, sektorseparasjon og sendeeffektstyring behandles ved basetransceiverdelsystemet (BTS). I tillegg behandler basetransceiverdelsystemet (BTS) tilbakeflyttingen fra cellestedet til basestasjonstyreenheten (BSC) for å minimere eventuelle forsinkelser mellom disse to elementene. Basestasjonstyreenheten (BSC) ruter tale- og kretssvitsjede datameldinger mellom cellestedene og det mobile svitsjesenteret (MSC). Den bærer også ansvaret for mobilitetsbehandling: Den styrer og retter sonevekslinger fra ett cellested til et annet etter behov. 2 Pakkestyrefunksjonen (PCF) ruter IP-pakkedata mellom den mobile stasjonen (MS) inne i cellestedene og Packet Data Serving Node (PDSN). Under pakkedataøktene tilordner den tilgjengelige supplerende kanaler etter behov for å samsvare med tjenestene forespurt av den trådløse innretningen (MS) og betalt for av abonnentene. Packet Data Serving Node (PDSN) 3 Packet Data Serving Node (PDSN) er gatewayen fra radioaksessnettverket (RAN) inn i de offentlige og/eller private pakkenettverkene. I et enkelt IP-nettverk fungerer Packet Data Serving Node (PDSN) som en frittstående nettverksaksesserver (NAS); i et mobilt IP-nettverk kan den konfigureres som en hjemmeagent (HA) eller en fremmed agent (FA). Packet Data Serving Node (PDSN) implementerer følgende aktiviteter:

20 19 Behandle radiopakkegrensesnittet mellom basestasjondelsystemet (BTS), basestasjonstyreenheten (BSC) og IP-nettverket ved etablering, opprettholdelse og avslutning av koblingslaget til den mobile klienten; Avslutte punkt-til-punkt-protokoll (PPP)-økten initiert av abonnenten; Tilveiebringe en IP-adresse for abonnenten (enten fra et internt utvalg eller gjennom en Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)-server eller gjennom en autentiserings-, autoriserings- og kontobehandlings- (AAA)-server; Utføre pakkeruting til eksterne pakkedatanettverk eller pakkeruting til hjemmeagenten (HA), som eventuelt kan være via sikre tunneler; Samle inn og videresende pakkeavregningsdata; Aktivt behandle abonnenttjenester basert på profilinformasjonen mottatt fra SCS-serveren for autentiserings-, autoriserings- og kontobehandlings- (AAA)- serveren; og 1 Autentisere brukere lokalt, eller videresende autentiseringsforespørsler til autentiserings-, autoriserings- og kontobehandlings- (AAA)-serveren. Autentiserings-, autoriserings- og kontobehandlingsserver Autentiserings-, autoriserings- og kontobehandlings- (AAA)-serveren anvendes for å autentisere og autorisere abonnenter for nettverkaksess og for å lagre abonnentanvendelsesstatistikk for avregning og fakturering. Hjemmeagenten 2 Hjemmeagenten (HA) støtter sømløs dataroaming inn i andre nettverk som støtter 1xRTT. Hjemmeagenten (HA) tilveiebringer en anker-ip-adresse for det mobile systemet, og videresender eventuell mobilbundet trafikk til det egnede nettverket for levering til håndsettet. Den opprettholder også brukerregistrering, omdirigerer pakker til Packet Data Serving Node (PDSN), og (valgfritt) sender sikkert via tunnel til Packet Data Serving Node (PDSN), Endelig støtter hjemmeagenten (HA) dynamisk tilordningen av brukere fra autentiserings-, autoriserings- og kontobehandlings- (AAA)-serveren, og (igjen valgfritt) tilordner dynamiske hjemmeadresser.

21 Tradisjonelt enkeltanropsoppsett i et CDMA00-aksessnettverk Et vellykket anropsoppsettscenario for en enkelt trådløs innretningen for å etablere en kommunikasjonsforbindelse i et CDMA00-aksessnettverk beskrives nedenfor. Bemerk at denne forklaringen omgår basetransceiverdelsystemets (BTS) radiomottaks-/-sendeaktiviteter, for i stedet å konsentrere seg om protokollfunksjonene som begynner med opprinnelsesdialogen mellom den trådløse innretningen (MS) og basestasjonstyreenheten (BSC): 1. For å registrere seg for pakkedatatjenester sender den trådløse innretningen (MS) en opprinnelsesmelding over aksesskanalen til basestasjondelsystemet (BSS). 2. Basestasjondelsystemet (BSS) bekrefter mottaket av opprinnelsesmeldingen ved å returnere en basestasjonbekreftelsesordre til den trådløse innretningen (MS) Basestasjondelsystemet (BSS) konstruerer en CM-tjenesteforespørselsmelding og sender meldingen til det mobile svitsjesenteret (MSC). 4. Det mobile svitsjesenteret (MSC) sender en tilordningsforespørselsmelding til basestasjondelsystemet (BSS) med forespørsel om tilordning av radioressurser. Ingen bakkebundet krets mellom det mobile svitsjesenteret (MSC) og basestasjondelsystemet (BSS) er tilordnet til pakkedataanropet.. Basestasjondelsystemet (BSS) og den trådløse innretningen (MS) utfører oppsettprosedyrer for radioressurser. Pakkestyrefunksjonen (PCF) gjenkjenner at ingen A-forbindelse assosiert med denne trådløse innretningen (MS) er tilgjengelig og velger en Packet Data Serving Node (PDSN) for dette dataanropet. A-forbindelsen er en betegnelse definert av standardorganene og viser til et grensesnitt mellom basestasjonstyreenhet (BSC) og Packet Data Serving Node (PDSN), hvor A henviser til IP-brukerdata utvekslet mellom basestasjonstyreenheten (BSC) og Packet Data Serving Node (PDSN). 6. Pakkestyrefunksjonen (PCF) sender en A11-registreringsforespørselsmelding til den valgte Packet Data Serving Node (PDSN). 7. A11-registreringsforespørselen valideres, og Packet Data Serving Node (PDSN) godtar forbindelsen ved retur av en A11-registreringssvarmelding. Både Packet Data Serving Node (PDSN) og pakkestyrefunksjonen (PCF) oppretter et binderegister for A-forbindelsen. Betegnelsen "A11" henviser til signalisering

22 21 utvekslet mellom basestasjonstyreenheten (BSC) og Packet Data Serving Node (PDSN). 8. Etter at både radiokoblingen og A-forbindelsen er oppsatt, sender basestasjondelsystemet (BSS) en tilordning fullført-melding til det mobile svitsjesenteret (MSG). 9. Det mobile systemet og Packet Data Serving Node (PDSN) etablerer koblingslag (PPP)-forbindelsen, og utfører deretter de mobile IPregistreringsprosedyrene over koblingslag (PPP)-forbindelsen.. Etter fullføring av mobil IP-registrering, kan det mobile systemet sende/motta data via GRE-rammer over A-forbindelsen. 11. Pakkestyrefunksjonen (PCF) sender periodiske en A11- registreringsforespørselsmelding for oppdatering av registrering for A- forbindelsen For en validert A11-registreringsforespørsel returnerer Packet Data Serving Node (PDSN) en A11-registreringssvarmelding. Både Packet Data Serving Node (PDSN) og pakkestyrefunksjonen (PCF) oppdaterer binderegisteret for A- forbindelsen. 2 For et kretssvitsjet taleanrop er de ytterligere elementene vist i figur 3B nødvendige. Særlig videresendes den pakkesvitsjede talen mottatt fra den trådløse innretningen (MS) fra Packet Data Serving Node (PDSN) til mediegatewayen (MGW), hvor den omdannes til kretssvitsjet tale og leveres til det offentlige svitsjtelefonnettverket (PSTN). I tillegg utveksles anropsoppsettdata med den øktinitierte protokoll-proxy-serveren (SIP) for å tilveiebringe en signaliserings- og anropsoppsettprotokoll for IP-basert kommunikasjon som kan støtte et supersett av anropsprosesseringsfunksjonene og -trekkene som finnes i det offentlige svitsjtelefonnettverket (PSTN). Mediegatewaystyrefunksjonen (MGCF) og signaliseringsgatewayen (SGW) implementerer anropsprosesseringstrekkene som finnes i signaliseringsystem 7 (SS7). 3 Figur 4 illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av en implementering av det mobile IP-adressesystemet for luftfartøy som tilveiebringer mobile IPadresser innenfor EVDO-nettverket beskrevet over. Det offentlige datasvitsjnettverket 401 er forbundet via radiofrekvenskoblingene av en flerhet

23 22 celler 421, 422 til luft-til-bakke-kommunikasjonsenheten 402 (del av luftfartøygrensesnittet 9 i figur 2) og deretter til luft-til-bakkestyreprosessorenheten 403 (del av luftfartøygrensesnittet 9 i figur 2). Luft-tilbakke-kommunikasjonsenheten 402 inkluderer en flerhet luft-til-bakke-modemer 411, 412 for avslutning av radiofrekvenskoblingene opprettholdt av cellene 421, 422. Luft-til-bakke-kommunikasjonsenheten 402 inkluderer også en mobil IPklient 413. Radiofrekvensutformingen for luft-til-bakke-modemet anvender typisk multiple modemer, hvor ett luft-til-bakke-modem (luft-til-bakke-modem 411) opererer med en vertikal signalpolarisering, og ett luft-til-bakke-modem (luft-til-bakke-modem 412) opererer med en horisontal signalpolarisering; og når signalstyrke tapes/oppnås på de individuelle luft-til-bakke-modemene, blir det luft-til-bakke-modemet hvilende eller aktivt. 1 2 I denne utførelsesformen er luft-til-bakke-modemene 411, 412 ikke tilordnet en IP-adresse, men den mobile IP-klienten 413 på luft-til-bakkekommunikasjonsenheten 402 er tilordnet en enkelt IP-adresse med en fremmed agent 416 på det offentlige datasvitsjnettverket 401. Denne mobile IP-klienten 413 er konfigurert med en hjemmeadresse 414 og registreres med en tilsvarende fremmed agent 416/hjemmeadresse 414 for å assosiere en hjemmeadresse med luft-til-bakke-modem 411 eller luft-til-bakke-modem 412 på det offentlige datasvitsjnettverket 401. Hjemmeadresse 414-til-C/O-adresse 41 (delnettadresse)-assosieringen endres ikke, ettersom C/O-adressen 41 er den offentlige datasvitsjenettverks 401 IP-adressen og behandles i det offentlige datasvitsjenettverket 401. Den mobile IP-klienten 413 på luft-til-bakkekommunikasjonsenheten 402 krever informasjon fra luft-til-bakke-modemene 411, 412 for å oppdatere mobile IP-bindinger på fremmed agent 416/hjemmeadresse 414. Den mobile IP-klienten 413 må motta begge av de luft-til-bakke-modem- 411 og luft-til-bakke-modem 412-tilordnede IP-adressene (dette er den mobile IP-klientens 413 CO-adresse). Den mobile IP-klienten 413 skal ha konfigurert/kjent hjemmeadresse 414 og hjemmeagentserveradresse 419. Denne konfigurasjonen kan kjøre multiple mobile IP-klienter og tunneler på luft-til-bakke-kommunikasjonsenheten Figur illustrerer, i blokkdiagramform, oppbyggingen av en implementering av det mobile IP-adressesystemet for luftfartøy som tilveiebringer mobile IPadresser utenfor EVDO-nettverket ved anvendelse av en mobil IP-tunnel. I denne andre utførelsesformen av protokollen er luft-til-bakke-modemene 11,

24 23 12 hver tilordnet en IP-adresse, og den mobile IP-klienten 13 residerer på luft-til-bakke-styreprosessorenheten 03. Denne mobile IP-klienten 13 er konfigurert med en hjemmeadresse 14, og tilsvarende C/O-adresser 1, 16 er assosiert med henholdsvis luft-til-bakke-modem 11 og luft-til-bakke-modem 12 i luft-til-bakke-kommunikasjonsenheten 02. Den mobile IP-klienten 13 på luft-til-bakke-styreprosessorenheten 03 er forbundet via en mobil IP-tunnel 14 til det offentlige datasvitsjnettverket 01. Radiofrekvensutformingen for luft-tilbakke-modemet anvender typisk multiple modemer, hvor ett luft-til-bakkemodem (luft-til-bakke-modem 11) opererer med en vertikal signalpolarisering og ett luft-til-bakke-modem (luft-til-bakke-modem 12) opererer med en horisontal signalpolarisering; og når signalstyrke tapes/oppnås på de individuelle luft-til-bakke-modemene, blir det luft-til-bakke-modemet hvilende eller aktivt. 1 2 Denne implementeringen anvender en mobil IP-klient 13 på luft-til-bakkestyreprosessorenheten 03 og ingen fremmed agent, ettersom C/O-adressene 1, 16 er konfigurert på den mobile IP-klienten 13, som er utenfor hjemmeadressen 14 og hjemmeagentserver 19-adressen. Under operasjon registrerer den enkle mobile IP-klienten 13 seg hos hjemmeagent 04 og kan bruke C/O-adressene 1, 16 til enten luft-til-bakke-modem 11 eller luft-tilbakke-modem 12. Når den enkle mobile IP-klienten 13 er registrert, har hjemmeagenten 04 en mobil IP-tunnel 04 til C/O-adresse 1 (1) på luft-tilbakke-modem 11 eller C/O-adresse 2 (16) på luft-til-bakke-modem 12. Den mobile IP-klienten 13 på luft-til-bakke-styreprosessorenheten 03 krever informasjon fra luft-til-bakke-kommunikasjonsenheten 02 for å oppdatere mobile IP-bindinger på hjemmeagentserver 19. Den mobile IP-klienten 13 må motta IP-adressene tilordnet av luft-til-bakke-modemet 11 og luft-til-bakkemodemet 12 (dette er C/O-adressen 1, 16 for den mobile IP-klienten 13. Den mobile IP-klienten 13 har konfigurert/kjent hjemmeadresse 14 og hjemmeagentserveradresse 19. Det finnes en mobil IP-tunnel 04 per luft-tilbakke-modem 11, 12 eller en mobil IP-tunnel 04 per WiFi-klient. 3 Figur 6 illustrerer typisk adressering ved anvendelse av systemet i figur, og figur 7 illustrerer overføringen av en IP-tunnel mellom luft-til-bakke-modemer med den resulterende endringen i typisk adressering som er illustrert i figur 6. I disse figurene finnes det datastrømmer som ankommer det offentlige datasvitsjnettverket 01, som består av en datanyttelast og en foranstilt destinasjonsadresse på DIP=HA.A og DIP=HA.B. Når disse datastrømmene