Mobility Management in Packet Switched Mobile Networks

Nykyisin matkaviestinverkot ovat osa jokapäiväistä elämää. Merkittävimpiä eroja kiinteiden ja matkaviestinverkkojen välillä on käyttäjän liikkuvuus, joka voidaan määritellä mahdollisuudeksi soittaa ja vastaanottaa puheluita missä ja milloin tahansa. Työ selittää termin liikkuvuus ja määrittää ongelmat, jotka täytyy ratkaista liikkuvuuden aikaansaamiseksi sekä tavat, joilla nämä ongelmat on ratkaistu matkaviestinverkoissa. Työ luo yleiskatsauksen liikkuvuuden aikaansaamisessa käytettäviin menetelmiin, joita ovat haku, sijainnin päivitys, sijainnin seuranta ja kanavan vaihto. Työ keskittyy liikkuvuuteen kolmannen sukupolven matkaviestinverkkojen paketti-kytkentäisessä osassa, esimerkkinä liikkuvuuden hallinta UMTS:ssa (Universal Mobile Telecommunications System). Erot paketti- ja piirikytkentäisen osan välillä tuodaan esille ja selitetään. Jotta käyttäjät ja heidän päätteensä voisivat liikkua, tiedon täytyy kulkea verkon eri osien välillä. Merkinanto verkkoelementtien välillä ja liikkuvuuden mahdollistavien toimenpiteiden suoritus tehdään yhteyskäytännön avulla. Työ kuvaa yhteyskäytännöt, jotka ovat osallisena liikkuvuuden tarjontaan. Painopiste on GPRS:n liikkuvuuden-hallintayhteyskäytännössä, GMM:ssä. GMM protokollan prototyypin toteutus on esitetty työn käytännön osassa.

Nowadays mobile networks became part of everyday life. One of the main differences between fixed networks and mobile networks is user mobility, that can be defined as ability to make and receive calls anywhere and anytime the user wants. This thesis explains term mobility and specifies the problems, which must be solved to provide mobility and the ways it is done in cellular networks. It gives an overview of mobility procedures: paging, location updating, roaming and handover. Thesis concentrates on mobility in packet switched domain of third generation (3G) mobile networks, as an example mobility management in Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) is described. Differences between mobility in packet switched and circuit switched domains are given and explained. To make mobility of users and theirs terminals possible, the communication between different parts of network is needed. Signalling exchange between network elements and execution of mobility procedures is done with help of protocols. Master’s thesis describes protocols involved in mobility provision. The main attention is paid to GPRS Mobility Management (GMM) protocol. The implementation of executable prototype of GMM protocol is presented as a practical part of this thesis.