RU2314650C2

RU2314650C2 - Method for dividing ip-packets, assigned to specific groups, and ip-packet

Info

Publication number: RU2314650C2
Application number: RU2005129726/09A
Authority: RU
Inventors: Франк-Уве АНДЕРСЕН (DE); Франк-Уве Андерсен; Уве ФЕЛЛЬ (DE); Уве ФЕЛЛЬ
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2008-01-10
Also published as: RU2005129726A

Abstract

FIELD: method for dividing IP-packets.

SUBSTANCE: method is claimed for dividing IP-packets, assigned to specific groups, in mobile radio-communication network based on transmission of packets, where in first sanctioned network element of mobile radio-communication network all IP-packets, arriving at mobile radio-communication network, are check for association with at least one group, and at least for IP-packets, assigned to specific group, group-specific marking is applied in header field, at least for one, in particular, for each one of these IP-packets, where marking separates payment-related packets from payment-unrelated packets.

EFFECT: increased reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу для разделения IP-пакетов, присваиваемых к специфическим группам, и IP-пакету. В беспроводных и проводных сетях связи часто применяют способы связи, которые основываются на передаче пакетов данных (например, IP-пакетов, IP=межсетевой протокол). При этом говорят о сетях мобильной радиосвязи, основанных на передаче пакетов. Подобные IP-пакеты состоят из заголовка (головной части) и примыкающего к нему контейнера данных. Структура подобного заголовка описана, например, в публикации "Рабочая группа сеть, предложение для комментария 2460, Межсетевой протокол, версия 6 (IPv6) спецификация", С.Диринг и Р.Хайнден, декабрь 1998, в частности, в главе 3 "Структура IPv6-заголовка". Заголовок и контейнер данных образуют IP-пакет. В заголовке запомнены данные, которые необходимы для передачи IP-пакета от передатчика IP-пакета к приемнику IP-пакета.The invention relates to a method for separating IP packets assigned to specific groups and an IP packet. Wireless and wired communication networks often use communication methods that are based on the transmission of data packets (for example, IP packets, IP = Internet Protocol). At the same time, they talk about mobile radio networks based on packet transmission. Such IP packets consist of a header (head part) and an adjacent data container. The structure of such a heading is described, for example, in the publication "Network Working Group, Proposal for Comment 2460, Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification", S. Deering and R. Heinden, December 1998, in particular, in Chapter 3, "IPv6 Structure -heading ". The header and data container form an IP packet. The header contains the data necessary for transmitting an IP packet from an IP packet transmitter to an IP packet receiver.

В сетях мобильной радиосвязи, основанных на передаче пакетов, тарификация основывается между прочим на регистрации переданных IP-пакетов. Тарифы вычисляются при этом из общего объема IP-пакетов, переданных от пользователя и к пользователю. В потоке IP-пакетов, в частности, в случае применения версии IPv6, наряду с чисто полезными данными приложений содержатся также внутренние данные сигнализации, как например, для конфигурации (без запоминания) или сегментирования (MTU-discovery = обнаружение модуля передачи электронной почты). Переданные IP-пакеты сигнализации передаются внутри туннеля с помощью элементов сети сети мобильной радиосвязи. При этом их передают внутри того же туннеля, как и полезные IP-пакеты. Поэтому IP-пакеты сигнализации нельзя различать или, соответственно, отделять без проблем от полезных IP-пакетов. За счет этого соответствующие пользователи с количественной тарификацией, которые, как описано выше, обременяются сборами за эти IP-пакеты, хотя они не передают никаких полезных данных. Более того, IP-пакеты сигнализации служат требованиям и необходимости оператора сети и не имеют значения для пользователя. В экстремальном случае не реализуется никакое прикладное программное обеспечение. В случае так называемых "always-on"-сеансов, например, передают IP-пакеты, которые содержат IPv6 параметры сигнализации, как адреса маршрутов, то есть IP-пакет соединений. Даже если пользователь не пользуется никакими услугами, как, например, Web-доступом, эти IP-пакеты регистрируются при тарификации и включаются пользователю в счет.In packet-based mobile radio networks, charging is based, among other things, on the registration of transmitted IP packets. Tariffs are calculated from the total volume of IP packets transmitted from the user to the user. In addition to purely useful application data, the IP packet stream, in particular when using the IPv6 version, also contains internal signaling data, for example, for configuration (without storing) or segmentation (MTU-discovery = detection of an e-mail transmission module). Transmitted IP signaling packets are transmitted inside the tunnel using network elements of a mobile radio communication network. At the same time, they are transmitted inside the same tunnel as useful IP packets. Therefore, IP signaling packets cannot be distinguished or, accordingly, separated without problems from useful IP packets. Due to this, the corresponding users with quantitative tariffing, which, as described above, are burdened by fees for these IP packets, although they do not transmit any useful data. Moreover, IP signaling packets serve the requirements and needs of the network operator and are not relevant to the user. In an extreme case, no application software is implemented. In the case of so-called "always-on" sessions, for example, IP packets are transmitted that contain IPv6 signaling parameters as route addresses, that is, an IP packet of connections. Even if the user does not use any services, such as Web access, these IP packets are registered during charging and are included in the account.

Кроме того, многие приложения могут использовать поток IP-пакетов для передачи своих данных. Одновременное использование потока IP-пакетов многими приложениями, как раз при передаче не облагаемых сборами данных за счет специфического приложения, приводит к проблеме, как должны различаться или соответственно разделяться данные.In addition, many applications can use the IP packet stream to transmit their data. The simultaneous use of the stream of IP packets by many applications, just when transmitting non-taxable data due to a specific application, leads to the problem of how the data should be differentiated or separated accordingly.

Кроме того, существует возможность, что оператор в определенных случаях хотел бы предложить пользователю бесплатно любые услуги, то есть не определенные отдельные приложения, а комплектные PDP-контексты для любых передач данных. Также и здесь встает проблема разделения IP-пакетов, присвоенных этим PDP-контекстам, от других IP-пакетов.In addition, there is the possibility that the operator in certain cases would like to offer the user any services for free, that is, not certain specific applications, but complete PDP contexts for any data transfer. This also raises the problem of separating IP packets assigned to these PDP contexts from other IP packets.

Задачей настоящего изобретения тем самым было предоставление в распоряжение способа и IP-пакета, с помощью которых является возможным реализовать разделение IP-пакетов, присваиваемых к специфическим группам, надежным и недорогим образом.The object of the present invention was thus to provide a method and an IP packet with which it is possible to realize the separation of IP packets assigned to specific groups in a reliable and inexpensive manner.

Эта задача решается соответствующим изобретению способом согласно п.1 формулы изобретения и соответствующим изобретению IP-пакетом согласно п.15 формулы изобретения. Предпочтительные формы выполнения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.This problem is solved by the method according to the invention according to claim 1 and the IP-packet according to the invention according to claim 15. Preferred embodiments are provided in the respective dependent claims.

Соответственно изобретению в распоряжение предоставляется способ для разделения IP-пакетов, присваиваемых к специфическим группам, в основанной на передаче пакетов сети мобильной радиосвязи, при котором в первом санкционированном элементе сети мобильной радиосвязи проверяют все приходящие в сети мобильной радиосвязи IP-пакеты относительно их возможности присваивания к по крайней мере одной группе и по крайней мере для присваиваемых к одной специфической группе IP-пакетов производят специфическую по группам маркировку в поле заголовка по крайней мере одного, в частности каждого из этих пакетов. При этом, в частности, является выгодным, что маркировку производят в поле того заголовка, который предназначен для приема данных передачи.According to the invention, a method is provided for splitting IP packets assigned to specific groups in a packet-based mobile radio communication network, in which, in the first authorized element of the mobile radio communication network, all IP packets arriving in the mobile radio communication network are checked for their assignment to at least one group and at least IP packets assigned to one specific group produce group-specific marking in the header field at least one, in particular each of these packages. In this case, in particular, it is advantageous that the marking is made in the field of the header, which is intended for receiving transmission data.

Соответствующий изобретению способ может быть выполнен таким образом, что применяют поле того заголовка, элементы поля которого не заняты полностью предусмотренными для передачи IP-пакета данными передачи. За счет этого предпочтительным образом можно разумно использовать "неиспользованные" элементы поля. Это относится к таким элементам поля соответствующего заголовка, которые при передаче не требуются или требуются не полностью для приема данных передачи, которые, однако, передаются тем не менее при известных условиях заполненными "нулями".The method according to the invention can be implemented in such a way that the field of that header is used, the field elements of which are not occupied by the transmission data provided for the transmission of the IP packet. Due to this, it is preferable to reasonably use the "unused" field elements. This applies to such field elements of the corresponding header that are not required during transmission or are not required to receive transmission data, which, however, are transmitted under known conditions filled with "zeros".

Для соответствующего изобретению способа предпочтительно используют IP-пакет, который структурирован согласно заданиям 6-й версии межсетевого протокола (IPv6).For the method according to the invention, an IP packet is preferably used, which is structured according to the specifications of the 6th version of the Internet Protocol (IPv6).

Предпочтительным образом в качестве поля соответствующего заголовка можно использовать поле "идентификатора потока" ("Flow Label"). Это поле часто не требуется для запоминания данных передачи так, что элементы поля этого поля не заняты и предоставляют место для маркировки.Preferably, the “Flow Label” field may be used as the field of the corresponding header. This field is often not required for storing transmission data so that the field elements of this field are not occupied and provide a place for marking.

Также предпочтительным образом в качестве поля соответствующего заголовка можно использовать поле "идентификатор интерфейса" ("Interface-ID") адресного поля соответствующего заголовка IP-пакета. Поле "идентификатор интерфейса" адресного поля заголовка часто имеет такие большие размеры, что не все элементы поля (биты или, соответственно, байты) требуются для приема информации идентификатора интерфейса. За счет этого неиспользованные биты или, соответственно, байты могут использоваться согласно изобретению для маркировки.Also, in a preferred way, the “Interface-ID” field of the address field of the corresponding IP packet header can be used as the field for the corresponding header. The interface identifier field of the header address field is often so large that not all field elements (bits or, respectively, bytes) are required to receive interface identifier information. Due to this, unused bits or, accordingly, bytes can be used according to the invention for marking.

Далее предпочтительным образом может определяться дополнительный IPv6-заголовок, в который включают маркировку. Этот дополнительный заголовок обозначают затем как "заголовок расширения" ("extension header"). В настоящее время в IPv6 определены многие заголовки расширения. В рамках настоящего изобретения является также возможным брать уже существующий заголовок расширения, например, типа "заголовка опции промежуточных участков" ("hop-by-hop option header") и формировать его по содержанию таким образом, что его снабжают предваряющим описанием собственно содержания; в области информатики при этом говорят о типе, размере, значении TLV (type, length, value).Further, in an advantageous manner, an additional IPv6 header can be defined, which includes labeling. This additional header is then referred to as the “extension header”. IPv6 currently defines many extension headers. In the framework of the present invention, it is also possible to take an existing extension header, for example, such as a “hop-by-hop option header” and form it according to the content in such a way that it is provided with a preliminary description of the actual content; in the field of computer science, they talk about the type, size, value of TLV (type, length, value).

Способ согласно изобретению может быть выполнен таким образом, что маркировку в поле соответствующего заголовка вносят или, соответственно, предпринимают на первом санкционированном элементе сети сети мобильной радиосвязи, причем первый элемент сети расположен между IP-стеком на стороне передачи и IP-стеком на стороне приема на канале передачи данных. За счет этого предпочтительно для устройств, которые имеют доступ к каналу передачи данных, как, например, для узлов коммутации оператора канала передачи данных или для вычислительной машины приложений, становится возможным снабжать маркировкой IP-пакеты, транспортируемые через этот канал передачи данных.The method according to the invention can be performed in such a way that marking is made in the field of the corresponding header or, accordingly, is taken on the first authorized network element of the mobile radio communication network, the first network element being located between the IP stack on the transmission side and the IP stack on the receiving side on data transmission channel. Due to this, it is preferable for devices that have access to the data channel, such as for switching nodes of the data channel operator or for an application computer, it becomes possible to mark IP packets transported through this data channel.

В предпочтительной форме выполнения соответствующего изобретению способа маркировку IP-пакетов распознают с помощью по крайней мере второго санкционированного элемента сети и соответствующие IP-пакеты подвергают специфической обработке.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the marking of IP packets is recognized by at least a second authorized network element and the corresponding IP packets are subjected to specific processing.

Предпочтительно в случае второго санкционированного элемента сети речь идет о пункте тарификации и маркированные IP-пакеты распознаются как не подлежащие оплате. Затраты на разделение или, соответственно, отделение и маркировку существенных для оплаты от не существенных для оплаты пакетов только в первом санкционированном элементе сети являются значительно ниже, чем выполнение различения или, соответственно, распознавания во всех элементах сети, которые в состоянии формировать так называемые наборы данных оплаты (tickets). Если речь идет, например, о пакетах сигнализации, которые не должны таксифицироваться, то тарификация, основанная на прямом IP-пакете, за счет отделения IP-пакетов, один раз распознанных и маркированных таким образом в качестве пакетов сигнализации, значительно упрощает процессы, так как, например, в случае n элементов сети экономят n-1 раз классификацию и отделение. Остальные элементы сети, которые формируют так называемые наборы данных оплаты (charging ticket) должны согласно изобретению только обращать внимание на наличие маркировки и затем, при известных обстоятельствах, не регистрировать для этого пакета никакие данные оплаты (charging ticket). Если поставщик хочет предложить какое-либо приложение без взимания платы, то согласно изобретению IP-пакеты, которые могут присваиваться этому приложению, маркируются соответствующей вычислительной машиной приложения в первом санкционированном элементе сети. Эту маркировку затем оценивают с помощью пунктов тарификации и распознают маркированные IP-пакеты в качестве не подлежащих оплате. Также и здесь затраты на разделение или, соответственно, отделение и маркировку подлежащих оплате от не подлежащих оплате IP-пакетов только в одном санкционированном элементе сети являются значительно ниже, чем выполнение различения или, соответственно, разделения во всех элементах сети, которые формируют наборы данных оплаты. Для этой цели эти элементы сети должны располагать банком данных с не подлежащими оплате приложениями или, соответственно, банком данных с адресами получателей и исходными адресами приложений.Preferably, in the case of the second authorized network element, it is a charging point and marked IP packets are recognized as non-payable. The costs of separating or, respectively, separating and marking the payment essential from the non-payment essential packages only in the first authorized network element are significantly lower than distinguishing or, accordingly, recognizing in all network elements that are able to form the so-called data sets payment (tickets). If we are talking, for example, about signaling packets that should not be taxed, then pricing based on a direct IP packet, by separating IP packets that are once recognized and marked as signaling packets in this way, greatly simplifies the processes, since for example, in the case of n network elements, classification and separation are saved n-1 times. The remaining network elements that form the so-called charging ticket data sets should according to the invention only pay attention to the presence of markings and then, under certain circumstances, not register any charging ticket data for this package. If the supplier wants to offer any application without charge, according to the invention, IP packets that can be assigned to this application are marked with the corresponding computer of the application in the first authorized network element. This labeling is then evaluated using the billing points and the labeled IP packets are recognized as non-payable. Also here, the costs of separating or, respectively, separating and marking payable from non-payable IP packets in only one authorized network element are significantly lower than distinguishing or, accordingly, separating in all network elements that form payment data sets . For this purpose, these network elements should have a data bank with non-payable applications or, accordingly, a data bank with recipient addresses and source addresses of applications.

Далее еще имеется возможность, что оператор в определенных случаях хотел бы предложить своим пользователям какие-либо услуги без взимания платы. При этом речь идет, например, не об определенных отдельных приложениях на определенных TCP-UDP-портах внутри существующих PDP-контекстов, а о комплектных PDP-контекстах без взимания платы для любых IP-передач данных. Согласно изобретению теперь все присваиваемые этому PDP-контексту IP-пакеты можно маркировать с помощью сервера приложений. Таким образом, все IP-пакеты, присваиваемые этому PDP-контексту, распознаются и не тарифицируются пунктами тарификации.Further, there is still the possibility that the operator in certain cases would like to offer its users any services without charging a fee. This is, for example, not about specific individual applications on certain TCP-UDP ports inside existing PDP contexts, but about complete PDP contexts without charging for any IP data transfers. According to the invention, now all IP packets assigned to this PDP context can be marked with an application server. Thus, all IP packets assigned to this PDP context are recognized and not charged by tariffication points.

В дальнейшей предпочтительной форме выполнения соответствующего изобретению способа на граничных элементах сети мобильной радиосвязи, подлежащих прохождению IP-пакетами, между которыми лежат санкционированные элементы сети сети мобильной радиосвязи, вводят функцию обеспечения надежности, которая удаляет маркировку во всех маркированных IP-пакетах, приходящих в сети мобильной радиосвязи.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, on the boundary elements of the mobile radio network to be passed by IP packets, between which are the authorized elements of the mobile radio network, a reliability function is introduced that removes the marking in all marked IP packets arriving in the mobile network radio communications.

Это имеет преимуществом то, что можно исключить все риски надежности на границах сети мобильной радиосвязи, как и на терминале. При передаче IP-пакетов на границе сети, подлежащей прохождению сети мобильной радиосвязи, как и на терминале, имеются исходные точки для злоупотребления. Нарушитель мог бы для этой цели снабдить все IP-пакеты маркировкой, которая характеризует IP-пакеты как не подлежащие оплате. Пункты тарификации тогда не стали бы учитывать IP-пакеты при тарификации, а нарушитель мог бы передавать данные бесплатно. Согласно изобретению эту опасность предотвращают таким образом, что на граничных элементах сети мобильной радиосвязи, подлежащих прохождению передаваемыми IP-пакетами, или в другой точке перед местами тарификации вводят функцию обеспечения надежности, которая удаляет маркировку во всех маркированных IP-пакетах, приходящих в сеть мобильной радиосвязи. В случае граничных элементов речь идет, например, о дистанционном сетевом контроллере RNC (Radio Network Controller) или о вычислительной машине переходов (Gateway = межсетевой шлюз) для мобильной пакетной сети. С помощью этой функции обеспечения надежности предотвращают несанкционированное использование маркировки. Граничные элементы сети мобильной радиосвязи, в которые вводят функцию обеспечения надежности, при этом выбирают таким образом, что все элементы сети вне этих граничных элементов не имеют никакого приложения для маркировки, это означает, что здесь не происходит ни тарификация, ни санкционированное использование маркировки. Следовательно, маркировка IP-пакетов, которые проходят элементы сети вне граничных элементов, несущих функцию обеспечения надежности, не имеет никакого влияния на тарификацию. Пункты тарификации сети мобильной радиосвязи, а также элементы сети, санкционированные для введения маркировки, находятся между граничными элементами, несущими функцию обеспечения надежности. Путем введения функции обеспечения надежности маркировка IP-пакета, проходящего пункт тарификации, является санкционированной, а не возникшей в результате злоупотребления.This has the advantage of eliminating all the risks of reliability at the borders of the mobile radio network, as well as at the terminal. When transmitting IP packets at the edge of the network to be passed through the mobile radio network, as well as at the terminal, there are starting points for abuse. For this purpose, the attacker could provide all IP packets with a mark that characterizes the IP packets as non-payable. Tariffs would then not take IP packets into account when charging, and the intruder could transmit data for free. According to the invention, this danger is prevented in such a way that a reliability function is introduced at the boundary elements of the mobile radio communication network to be passed by transmitted IP packets or at another point in front of the charging points, which removes the marking in all marked IP packets arriving in the mobile radio communication network . In the case of boundary elements, we are talking, for example, about a remote network controller RNC (Radio Network Controller) or about a transition computer (Gateway = gateway) for a mobile packet network. Using this reliability feature prevents unauthorized use of markings. The boundary elements of the mobile radio communication network, into which the reliability function is introduced, are selected in such a way that all network elements outside these boundary elements have no labeling application, which means that neither charging nor authorized use of the labeling takes place here. Therefore, the labeling of IP packets that pass network elements outside of the boundary elements that carry the reliability function has no effect on billing. The billing points of the mobile radio communication network, as well as the network elements authorized for the introduction of marking, are located between the boundary elements that carry the function of ensuring reliability. By introducing the function of ensuring reliability, the marking of the IP packet passing the tariffication point is authorized, and not a result of abuse.

В предпочтительной форме выполнения соответствующего изобретению способа функция обеспечения надежности использует битовую маску. Использование битовой маски, как, например, прибавление нуля битовой маски к байту с установленным битом, является очень простым способом, с помощью которого может быть удалена маркировка, служащая для разделения. Функция обеспечения надежности является очень простой функцией, которая не нуждается в высоких требованиях к производительности и не загружает сеть мобильной радиосвязи. Не требуются никакие банки данных и сложные способы оценки. Функция обеспечения надежности может быть без проблем введена в существующие элементы сети мобильной радиосвязи и приводит только к очень малой загрузке производительности элементов сети.In a preferred embodiment of the method of the invention, the reliability function uses a bitmask. Using a bitmask, such as adding a bitmask zero to a byte with a bit set, is a very simple way by which marking used for separation can be removed. The reliability function is a very simple function that does not require high performance requirements and does not load the mobile radio network. No data banks and sophisticated valuation methods are required. The reliability function can be easily integrated into existing elements of a mobile radio network and leads only to a very small load on the performance of network elements.

В дальнейшей предпочтительной форме выполнения соответствующего изобретению способа в терминале на стороне приема предусматривают функцию для оценки маркировки приходящих IP-пакетов и оценку соответствующей индикации.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, a function is provided in the terminal on the receiving side for evaluating the marking of incoming IP packets and evaluating the corresponding indication.

При использовании маркировок, например, для сигнализации не подлежащей оплате передачи в IP-пакетах является желательным указывать пользователю, например, количество передаваемых IP-пакетов, не подлежащих оплате. Цель подобной индикации - сделать для пользователя прозрачным, что для передачи IP-пакетов соответственно использования определенной услуги не возникают никакие тарифы. Кроме того, пользователю должен быть указан весь объем принятых IP-пакетов, не подлежащих тарификации. Предпочтительно функция, предусмотренная для оценки, в терминале на стороне приема накладывает битовую маску на приходящий IP-пакет, за счет чего можно оценивать, передан ли IP-пакет маскированным, то есть, например, не подлежащим оплате. Путем суммирования на счетчик можно накапливать общий объем IP-пакетов, передаваемых без оплаты. Подходящая функция индикации может обращаться к этому счетчику.When using markings, for example, to signal non-payable transmissions in IP packets, it is desirable to indicate to the user, for example, the number of transmitted IP packets that are not payable. The purpose of such an indication is to make it transparent for the user that no tariffs are incurred for the transmission of IP packets or the use of a particular service. In addition, the user must be indicated the entire amount of received IP packets that are not subject to charging. Preferably, the function provided for evaluation in the terminal on the receiving side superimposes a bitmask on the incoming IP packet, whereby it can be evaluated whether the IP packet is transmitted masked, that is, for example, not payable. By adding to the counter, you can accumulate the total amount of IP packets transmitted without payment. A suitable indication function may refer to this counter.

Далее, настоящее изобретение относится к IP-пакету с заголовком и контейнером данных, причем IP-пакет является присваиваемым специфической группе IP-пакетов и в поле заголовка внесена специфическая для группы маркировка.Further, the present invention relates to an IP packet with a header and a data container, the IP packet being assigned to a specific group of IP packets and a group-specific labeling added to the header field.

В предпочтительной форме выполнения IP-пакета, соответствующего изобретению, поле заголовка является полем, элементы поля которого не заняты полностью данными передачи, предусмотренными для передачи IP-пакета.In a preferred embodiment of the IP packet of the invention, the header field is a field whose field elements are not completely occupied by the transmission data provided for transmitting the IP packet.

Далее, предпочтительно соответствующий изобретению IP-пакет структурирован по заданиям IPv6.Further, preferably, the IP packet of the invention is structured according to IPv6 assignments.

Предпочтительно IP-пакет выполнен таким образом, что маркировка показывает, что IP-пакет не подлежит оплате.Preferably, the IP packet is configured such that the marking indicates that the IP packet is not payable.

Дальнейшие преимущества форм выполнения изобретения поясняются более подробно на основе следующих чертежей:Further advantages of the embodiments of the invention are explained in more detail based on the following drawings:

фиг.1 - схематическое представление IP-инфраструктуры для пояснения выполнения формы реализации способа, соответствующего изобретению;figure 1 is a schematic representation of an IP infrastructure to explain the implementation of the form of implementation of the method corresponding to the invention;

фиг.2 - схематическое представление IP-инфраструктуры для пояснения следующего выполнения другой формы реализации способа, соответствующего изобретению.figure 2 - schematic representation of the IP infrastructure to explain the next implementation of another form of implementing the method corresponding to the invention.

На фиг.1 схематически показан вырез IP-инфраструктуры. Представленным является так называемое "оборудование пользователя" UE, которое подключено к мобильному терминалу МТ. Через этот мобильный терминал МТ оборудование пользователя получает доступ к сети мобильной радиосвязи MF. От сети мобильной радиосвязи MF представлены только существенные в рамках этого изложения элементы сети. В этом примере выполнения представлена сеть мобильной радиосвязи третьего поколения, которая работает по заданиям системы GPRS (GPRS = General Packet Radio System). Представленным является дистанционный сетевой контроллер RNC (Radio Network Controller) или соответственно контроллер базовой станции BSC (Base Station Controller), который образует узел доступа. От RNC подлежащие передаче IP-пакеты направляют к узлу поддержки обслуживания SGSN (Servicing GPRS Support Node). SGSN является управляющим узлом сети, который контролирует мобильность мобильного терминала. Исходя из SGSN, IP-пакеты направляют затем к узлу GGSN (Gateway GPRS Support Node). GGSN является центральной точкой ветвления GPRS-сети, которая в настоящем случае обеспечивает привязку к системе управления пакетов данных IMS (IMS = IP Multimedia Subsystem) или к сети пакетных данных, как, например, Интернет. Если теперь, например, IP-пакеты, которые структурированы согласно заданиям IPv6 и согласно этому содержат заголовок и контейнер данных, передаются от Интернета или IMS к оборудованию пользователя UE, причем, например, чисто пакеты сигнализации должны передаваться бесплатно, то IP-пакеты сначала должны проверяться относительно того, транспортируют ли они чисто данные сигнализации. GGSN проверяет теперь все IP-пакеты, приходящие к нему от Интернета или IMS. Если IP-пакет содержит только данные сигнализации, то GGSN в качестве первого санкционированного элемента сети сети мобильной радиосвязи предпринимает маркировку в поле заголовка. Эта маркировка сигнализирует теперь всем следующим элементам сети, еще подлежащим прохождению IP-пакетом, что этот IP-пакет передается бесплатно. Как SGSN, так и RNC могут служить в качестве пунктов тарификации и и могут выставлять так называемые комплекты данных оплаты. Далее они в состоянии, то есть санкционированы, оценивать маркировку и распознавать IP-пакет, в качестве не подлежащего оплате. Маркировку при этом предпочтительно предпринимают в поле заголовка IP-пакета, элементы поля которого не заняты полностью данными передачи, предусмотренными для передачи соответствующего IP-пакета. При этом IP-пакет структурирован согласно заданиям IPv6. Маркировка может, например, вводиться в поле "идентификатора потока" ("Flow Label"). Далее, возможно производить маркировку в поле "идентификатор интерфейса" ("Interface-ID"). Последнее часто имеет такие большие размеры, что не все элементы поля требуются для приема информации идентификатора интерфейса (Interface-ID). За счет этого неиспользованные биты или, соответственно, байты могут использоваться согласно изобретению для введения маркировки. Кроме того, является возможным определять дополнительный IРv6-заголовок, так называемый "заголовок расширения" ("extension header") и в нем производить маркировку. Если хотят маркировать только пакеты сигнализации, то они должны быть сначала распознаны как таковые. Для этой цели можно, например, предпринимать так называемый поиск по шаблону (Pattern-Matching) заголовка IP-пакета с масками известных типов пакетов сигнализации. Распознавание IP-пакета в качестве пакета сигнализации не нужно, если соответствующий пакет был образован именно в том элементе сети, в котором в последующем шаге затем сразу также предпринимают маркировку.1 schematically shows a cutout of an IP infrastructure. Presented is the so-called "user equipment" of the UE, which is connected to the mobile terminal MT. Through this mobile terminal MT, user equipment gains access to the MF mobile radio network. From the MF mobile radio network, only the essential network elements within this presentation are presented. In this exemplary embodiment, a third-generation mobile radio communication network is presented that operates according to the instructions of the GPRS system (GPRS = General Packet Radio System). Presented is a remote network controller RNC (Radio Network Controller) or, accordingly, a base station controller BSC (Base Station Controller), which forms an access node. From the RNC, the IP packets to be transmitted are forwarded to the Servicing GPRS Support Node (SGSN). SGSN is the control node of the network that controls the mobility of the mobile terminal. Based on the SGSN, the IP packets are then forwarded to the GGSN (Gateway GPRS Support Node). GGSN is the central branch point of the GPRS network, which in the present case provides binding to the IMS data packet management system (IMS = IP Multimedia Subsystem) or to the packet data network, such as the Internet. If now, for example, IP packets that are structured according to IPv6 tasks and therefore contain a header and a data container are transmitted from the Internet or IMS to UE user equipment, and, for example, pure signaling packets should be transmitted free of charge, then IP packets should first Check whether they transport pure signaling data. GGSN now checks all IP packets coming to it from the Internet or IMS. If the IP packet contains only signaling data, then the GGSN, as the first authorized element of the mobile radio network network, undertakes the marking in the header field. This marking now signals all of the following network elements that are still to be passed by the IP packet that this IP packet is being transmitted free of charge. Both SGSN and RNC can serve as billing points and can display so-called payment data sets. Further, they are able, that is, authorized, to evaluate the labeling and recognize the IP packet as non-payable. The marking is preferably done in the header field of the IP packet, the field elements of which are not completely occupied by the transmission data provided for the transmission of the corresponding IP packet. At the same time, the IP packet is structured according to IPv6 assignments. Labeling may, for example, be entered in the "Flow Label" field. Further, it is possible to mark in the field "Interface identifier" ("Interface-ID"). The latter is often so large that not all field elements are required to receive Interface Identifier information. Due to this, unused bits or, respectively, bytes can be used according to the invention for introducing marking. In addition, it is possible to define an additional IPv6 header, the so-called “extension header”, and to mark in it. If you want to label only signaling packets, then they must first be recognized as such. For this purpose, you can, for example, undertake the so-called Pattern-Matching of the IP packet header with masks of known types of signaling packets. Recognition of an IP packet as a signaling packet is not necessary if the corresponding packet was formed in that particular network element in which marking is also immediately taken in the next step.

Другая возможность применения способа, соответствующего изобретению, может представлять собой, например, вид сигнала бедствия, основывающегося на передаче пакетов. Если пользователь обращается к возможному IMS-emergency-серверу приложений с основанным на IPv6 сигналом бедствия через PDP-контекст, то этот сервер приложений маркирует соответствующие IP-пакеты, присваиваемые определенному PDP-контексту, таким образом, что они распознаются пунктами тарификации при оценке маркировки в качестве не подлежащих оплате. За счет этого предотвращается, что сигнал бедствия прерывается вследствие возможного отсутствия кредита.Another possibility of applying the method corresponding to the invention may be, for example, a type of distress signal based on the transmission of packets. If the user accesses a possible IMS emergency application server with an IPv6-based distress signal through a PDP context, then this application server marks the corresponding IP packets assigned to a specific PDP context so that they are recognized by the charging points when marking is evaluated in quality non-payable. Due to this, it is prevented that the distress signal is interrupted due to a possible lack of credit.

Другая возможность применения соответствующего изобретению способа может являться, например, бесплатной услугой для актуализации программы операционной системы (Firmware) мобильного телефона. Если пользователь для актуализации операционной системы обращается к возможному серверу приложений с основанным на IPv6 требованием актуализации через PDP-контекст, то сервер приложений производит согласно изобретению в соответствующих заголовках соответствующих IP-пакетов, присваиваемых соответствующему PDP-контексту, маркировку таким образом, что эти IP-пакеты распознаются пунктами тарификации при оценке маркировки в качестве не подлежащих оплате. За счет этого становится возможным, что оператор сети мобильной радиосвязи может следовать своим обязанностям по актуализации и обслуживанию им терминалов, без взимания за это тарифов с пользователя.Another possibility of applying the method according to the invention may be, for example, a free service for updating the mobile phone operating system program (Firmware). If a user for updating the operating system accesses a possible application server with an IPv6-based update requirement through a PDP context, the application server according to the invention makes markings in the corresponding headers of the corresponding IP packets assigned to the corresponding PDP context so that these IP packages are recognized by charging points when marking is assessed as non-payable. Due to this, it becomes possible that the mobile radio network operator can follow its responsibilities for updating and servicing terminals, without charging user fees.

Фиг.2 показывает вырез из IP-инфраструктуры. Представленными являются два мобильных терминала МТ1, МТ2. Эти мобильные терминалы МТ1 и МТ2 соединены друг с другом через сеть мобильной радиосвязи и Интернет (INET). Для сети мобильной радиосвязи представлены только некоторые существенные элементы сети. Через RNC мобильный терминал МТ1 получает доступ к сети мобильной радиосвязи. Далее показан SGSN в качестве управляющего узла сети и GGSN, который обеспечивает доступ к представленному здесь оператору MNO (Mobile Network Operator) Интрасети. Через шлюз Gateway Интрасети становится возможным доступ к Интернету INET. Наконец, через Интернет становится возможным установление соединения ко второму мобильному терминалу МТ2. Для передачи IP-пакетов в настоящем примере применяют 6-ю версию IP, то есть IPv6. При применении способа, соответствующего изобретению, при этом должны снабжаться маркировкой все пакеты сигнализации для того, чтобы они оценивались пунктами тарификации и соответствующие IP-пакеты распознавались как не подлежащие тарификации и соответственно обрабатывались. На границах сети, также как и на мобильных терминалах могут теперь существовать потенциальные исходные точки для злоупотребления. Для этой цели нарушитель мог бы снабдить все IP-пакеты специфической маркировкой, которая оценивалась бы пунктом тарификации, и соответствующие IP-пакеты распознавались бы как не подлежащие тарификации. Как следствие, пункты тарификации в качестве санкционированных элементов сети не учитывали бы эти IP-пакеты при тарификации и нападающий мог бы передавать данные бесплатно. В двух важных граничных элементах, между которыми лежат санкционированные элементы сети сети мобильной радиосвязи, теперь вводят функцию обеспечения надежности, которая удаляет маркировку во всех маркированных IP-пакетах, приходящих в сети мобильной радиосвязи. В настоящем случае в качестве важных граничных элементов применяют RNC и Gateway Интрасети MNO. В этом граничном элементе сети мобильной радиосвязи вводят функцию обеспечения надежности SF. Эта функция SF имеет задачей, предотвращать несанкционированное использование маркировки. Оба граничных элемента RNC и Gateway (шлюз) выбраны таким образом, что все элементы сети вне этих граничных элементов не имеют санкционирования для использования маркировки. Все элементы сети внутри этих граничных элементов могут использовать маркировку и не подвергаются никакому отрицательному воздействию также посредством введения функции обеспечения надежности в граничных элементах. Функция обеспечения надежности является предпочтительным образом, со своей стороны, простым способом для удаления маркировки во всех IP-пакетах, которые проходят через функцию обеспечения надежности или, соответственно, соответствующие граничные элементы. Для удаления маркировки можно применять, например, простую битовую маску. Так как все IP-пакеты, проходящие через функцию обеспечения надежности, маскируются, сложные способы оценки являются не нужными. Функцию обеспечения надежности в этом виде можно интегрировать в каждый шлюз Gateway. Кроме того, она не предъявляет высоких требований к производительности и не загружает сеть мобильной радиосвязи. Не требуются никакие банки данных.Figure 2 shows a cutout from an IP infrastructure. Presented are two mobile terminals MT1, MT2. These mobile terminals MT1 and MT2 are connected to each other via a mobile radio network and the Internet (INET). For a mobile radio communication network, only some essential network elements are provided. Through the RNC, the mobile terminal MT1 gains access to the mobile radio network. The following shows the SGSN as the network control node and the GGSN that provides access to the Intranet MNO (Mobile Network Operator) presented here. Through the Intranet Gateway, access to the INET Internet is made possible. Finally, through the Internet, it becomes possible to connect to the second MT2 mobile terminal. In the present example, the 6th version of IP, that is, IPv6, is used to transmit IP packets. When applying the method corresponding to the invention, all signaling packets must be labeled so that they are evaluated by the rating points and the corresponding IP packets are recognized as non-tariffable and processed accordingly. At the borders of the network, as well as on mobile terminals, potential starting points for abuse can now exist. For this purpose, the intruder could provide all IP packets with a specific marking, which would be evaluated by the charging point, and the corresponding IP packets would be recognized as not subject to charging. As a result, tariff points as authorized elements of the network would not take these IP packets into account when charging and the attacker could transmit data for free. Two important boundary elements between which the authorized elements of the mobile radio network network lie are now introducing a reliability function that removes the marking in all marked IP packets arriving in the mobile radio network. In the present case, RNC and Gateway Intranet MNO are used as important boundary elements. At this boundary element of the mobile radio network, a SF reliability function is introduced. This SF function has the task of preventing the unauthorized use of markings. Both boundary elements RNC and Gateway (gateway) are selected so that all network elements outside these boundary elements do not have authorization for the use of markings. All network elements inside these boundary elements can use the marking and are not exposed to any negative impact also by introducing the function of ensuring reliability in the boundary elements. The reliability function is, in turn, the preferred way, in a simple way to remove marking in all IP packets that pass through the reliability function, or corresponding boundary elements. To remove markings, for example, a simple bitmask can be used. Since all IP packets passing through the reliability function are masked, sophisticated evaluation methods are unnecessary. The reliability function in this form can be integrated into each Gateway. In addition, it does not have high performance requirements and does not load a mobile radio network. No data banks required.

Claims

1. A method for splitting IP packets assigned to specific groups in a packet-based mobile radio network, in which

in the first authorized network element of the mobile radio network, all IP packets arriving in the mobile radio network are checked for assignment to at least one group and,

at least for IP packets assigned to a specific group, group-specific markings are made in the header field of at least one, in particular each of these IP packets, and the marking separates packets that are essential for payment from packets that are not important for payment .

2. The method according to claim 1, characterized in that each time the field of the corresponding header is used, the field elements of which are not completely occupied by the data provided for the transmission of the corresponding IP packet.

3. The method according to claim 1, characterized in that they use IP packets that are structured according to IPv6 tasks.

4. The method according to claim 2, characterized in that they use IP packets that are structured according to IPv6 tasks.

5. The method according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the field "flow indicator" ("Flow Label") is used as the field of the corresponding header.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the field "Interface ID" is used as the field of the corresponding header.

7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the field "extension header" is used as the field of the corresponding header.

8. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first authorized network element is located in the data channel between the IP stack on the transmit side and the IP stack on the receive side.

9. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as a specific group understand all IP packets that are assigned to the same PDP context.

10. The method according to claim 8, characterized in that as a specific group understand all IP packets that are assigned to the same PDP context.

11. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the marking of IP packets is recognized by the second authorized network element and the corresponding IP packets are subjected to specific processing.

12. The method according to claim 8, characterized in that the marking of IP packets is recognized using the second authorized network element and the corresponding IP packets are subjected to specific processing.

13. The method according to claim 9, characterized in that the marking of IP packets is recognized using the second authorized network element and the corresponding IP packets are subjected to specific processing.

14. The method according to claim 11, characterized in that only in the case of an IP packet passing as the first first authorized network element, the marking is performed in such a way that all other IP packets assigned to the same group are recognized as assignable to the same group through a second authorized network element.

15. The method according to claim 11, characterized in that the second authorized network element is a charging point and marked IP packets are recognized as not payable.

16. The method according to p. 12, characterized in that the second authorized network element is a charging point and marked IP packets are recognized as not payable.

17. The method according to item 13, wherein the second authorized network element is a charging point and marked IP packets are recognized as not payable.

18. The method according to 14, characterized in that the second authorized network element is a charging point and marked IP packets are recognized as not payable.

19. The method according to claim 11, characterized in that on the boundary network elements of the mobile radio network to be traversed by IP packets, between which are the authorized network elements of the mobile radio network, introduce a reliability function that removes the marking in all marked IP packets coming in a mobile radio network.

20. The method according to 14, characterized in that on the boundary network elements of the mobile radio network to be traversed by IP packets, between which are the authorized network elements of the mobile radio network, introduce a reliability function that removes the marking in all marked IP packets coming in a mobile radio network.

21. The method according to p. 15, characterized in that on the boundary network elements of the mobile radio network to be traversed by IP packets, between which are the authorized network elements of the mobile radio network, introduce a reliability function that removes the marking in all marked IP packets coming in a mobile radio network.

22. The method according to claim 19, characterized in that the reliability function uses a bit mask.

23. The method according to claim 20, characterized in that the reliability function uses a bit mask.

24. The method according to item 21, wherein the reliability function uses a bit mask.

25. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the terminal on the receiving side provide a function for evaluating the labeling of incoming IP packets and an indication corresponding to the evaluation.

26. The method according to claim 8, characterized in that in the terminal on the receiving side provide a function for evaluating the labeling of incoming IP packets and an indication corresponding to the evaluation.

27. The method according to claim 9, characterized in that in the terminal on the receiving side provide a function for evaluating the labeling of incoming IP packets and an indication corresponding to the evaluation.

28. The method according to claim 11, characterized in that in the terminal on the receiving side provide a function for evaluating the labeling of incoming IP packets and an indication corresponding to the evaluation.

29. An IP packet with a header and a data container, characterized in that the IP packet is assigned to a specific group of IP packets and a group-specific labeling is entered in the header field, while the labeling separates the packets that are significant for payment from those that are not significant for payment.

30. The IP packet according to clause 29, wherein the header field is a field whose field elements are not completely occupied by the data provided for the transmission of the IP packet.

31. The IP packet according to clause 29 or 30, characterized in that the IP packet is structured according to IPv6 assignments.

32. The IP packet according to clause 29 or 30, wherein the marking indicates that the IP packet is not payable.

33. The IP packet of claim 31, wherein the marking indicates that the IP packet is not payable. (56)