GPRS törzshálózat - GPRS core network
A GPRS törzshálózat az általános csomagkapcsolt rádiószolgáltatás (GPRS) központi része, amely lehetővé teszi a 2G , 3G és WCDMA mobilhálózatok számára, hogy IP- csomagokat továbbítsanak külső hálózatokhoz, például az internethez . A GPRS rendszer a GSM hálózat kapcsoló alrendszer integrált része .
A hálózat mobilitáskezelést , munkamenet-menedzsmentet és szállítást biztosít az Internet Protocol csomagszolgáltatásokhoz a GSM és WCDMA hálózatokban. Az alaphálózat egyéb funkciókat is támogat, például a számlázást és a törvényes lehallgatást . Azt is javasolták, hogy egy szakaszban támogassák a csomagrádió szolgáltatásokat az amerikai D-AMPS TDMA rendszerben, azonban a gyakorlatban mindezeket a hálózatokat átalakították GSM-re, így ez a lehetőség lényegtelenné vált.
A PRS modul egy nyílt szabványok által vezérelt rendszer. A szabványosító testület a 3GPP .
GPRS alagút protokoll (GTP)
GPRS protokollbújtatás a meghatározó IP alapú protokoll a GPRS maghálózat. Elsõsorban ez a protokoll lehetõvé teszi a GSM vagy WCDMA hálózat végfelhasználóinak, hogy mozogjanak helyrõl a másikra, miközben továbbra is csatlakoznak az Internethez, mintha az egyik helyrõl a Gateway GPRS támogatási csomóponton (GGSN) . Ezt úgy csinálja, hogy az előfizető adatait az előfizető aktuális kiszolgáló GPRS-támogatási csomópontjáról (SGSN) továbbítja az előfizető munkamenetét kezelő GGSN-be. A GTP három formáját használja a GPRS törzshálózat.
- GTP-U
- felhasználói adatok külön alagútban történő továbbításához az egyes csomagadat-protokoll (PDP) kontextusokhoz
- GTP-C
- ellenőrzési okokból, beleértve:
- a PDP-kontextusok beállítása és törlése;
- a GSN elérhetőségének ellenőrzése;
- frissítések; pl. amikor az előfizetők az egyik SGSN-ről a másikra lépnek.
- GTP ”
- a töltési adatok átviteléhez a töltési átjáró funkcióhoz.
GPRS támogatási csomópontok (GSN)
A GSN olyan hálózati csomópont, amely támogatja a GPRS használatát a GSM törzshálózatban. Minden GSN-nek Gn interfésszel kell rendelkeznie, és támogatnia kell a GPRS alagút protokollt. A GSN-nek két kulcsváltozata van, nevezetesen a Gateway és a Serving GPRS támogatási csomópont.
Átjáró GPRS támogatási csomópont (GGSN)
Az átjáró GPRS támogatási csomópont (GGSN) a GPRS PS tartomány két összetevőjének egyike. A GGSN és az SGSN együtt kezeli a GPRS hálózat és a külső csomagkapcsolt hálózatok, például az Internet vagy az X.25 hálózat közötti csomagátvitelt .
Külső hálózat szempontjából a GGSN egy "alhálózat" útválasztója, mivel a GGSN "elrejti" a GPRS infrastruktúrát a külső hálózat elől. Amikor a GGSN egy adott felhasználónak címzett adatokat fogad, akkor ellenőrzi, hogy a felhasználó aktív-e. Ha igen, akkor a GGSN továbbítja az adatokat a mobil felhasználót kiszolgáló SGSN-nek, de ha a mobil felhasználó inaktív, az adatokat eldobják. A másik irányban a mobil eredetű csomagokat a GGSN továbbítja a megfelelő hálózatba.
A GGSN az a rögzítési pont, amely lehetővé teszi a felhasználói terminál mobilitását a GPRS / UMTS hálózatokban. Lényegében GPRS- ben a mobil IP otthoni ügynökével egyenértékű szerepet tölt be . Fenntartja a protokolladat-egységek (PDU) alagutazásához szükséges útvonalt az adott mobil állomást (MS) kiszolgáló SGSN-hez .
A GGSN átalakítja az SGSN-től érkező GPRS-csomagokat a megfelelő csomagkapcsolt adatátviteli protokoll (PDP) formátumba (pl. IP vagy X.25), és elküldi őket a megfelelő csomagkapcsolt adatátviteli hálózatra. A másik irányban a bejövő adatcsomagok PDP-címeit a célfelhasználó GSM-címére konvertáljuk. Az átöltözött csomagokat elküldik a felelős SGSN-nek. Ebből a célból a GGSN a felhasználó aktuális SGSN címét és profilját tárolja a helyregiszterében. A GGSN felelős az IP-cím kiosztásáért, és ez az alapértelmezett útválasztó a csatlakoztatott felhasználói berendezéshez (UE). A GGSN hitelesítési és töltési funkciókat is ellát.
Egyéb funkciók közé tartozik az előfizetők szűrése, az IP készlet kezelése és a cím leképezése , a QoS és a PDP kontextus érvényesítése.
Az LTE forgatókönyv GGSN alkalmassága mozog SAE átjáró (az SGSN funkcionalitás dolgozó MME ).
Kiszolgáló GPRS támogatási csomópont (SGSN)
A kiszolgáló GPRS-támogatási csomópont (SGSN) az a csomópont, amely az MS / UE- t szolgálja . Az SGSN támogatja a GPRS-t és / vagy az UMTS-t . Az SGSN nyomon követi az egyes MS / UE helyét, és végrehajtja a biztonsági funkciókat és a hozzáférés-vezérlést. Az SGSN a Gb vagy Iu interfészen keresztül csatlakozik a GERAN bázisállomás rendszerhez és / vagy az Iu interfészen keresztül az UTRAN hálózathoz. Az SGSN felelős az adatcsomagok földrajzi szolgáltatási területén belüli mobilállomásokról történő továbbításáért. Feladatai közé tartozik a csomagok útvonala és átvitele, mobilitáskezelés (csatolás / leválasztás és helykezelés), logikai kapcsolatok kezelése, valamint hitelesítési és töltési funkciók. Az SGSN helynyilvántartása tárolja az összes vele regisztrált GPRS-felhasználó helyinformációit (pl. Az aktuális cellát, az aktuális VLR-t ) és felhasználói profilokat (pl. IMSI , a csomagadat-hálózatban használt cím (ek) et).
Közös SGSN funkciók
- GTP-csomagok meghatározása a GGSN-ről (lefelé mutató link)
- Tunnel IP-csomagok a GGSN felé (uplink)
- Végezze el a mobilitáskezelést, amikor a készenléti állapotban lévő mobil az egyik útválasztási területről a másikra vált
- Felhasználó számlázása a felhasznált adatok alapján.
- Mobil berendezés azonosság-ellenőrzési eljárása (Gf / S13 'interfészek).
- Az SMS GMSC és az SMS IWMSC támogatja az SMS továbbítást az SGSN-en keresztül.
- Az offline töltési rendszer (OFCS) az SGSN-től gyűjti a töltési rekordokat.
- Az SGSN tartalmaz mechanizmusokat a túlterhelés elkerülésére és kezelésére.
- Az SGSN kommunikál más SGSN-kel és / vagy MME-vel ( Mobility Management Entity ) (Gn / S16 / S3 interfészek)
GSM / EDGE specifikus SGSN funkciók
Továbbfejlesztett adatátviteli sebesség a GSM Evolution (EDGE) specifikus SGSN funkcióihoz és jellemzőihez:
- Maximális adatátviteli sebesség kb. 60 kbit / s (150 kbit / s EDGE esetén) előfizetőnként
- Csatlakozás keretrelén vagy IP- n keresztül a csomagvezérlő egységhez a Gb protokollköteg használatával
- Az IP-csomagok létrehozásához fogadja el a felfelé irányuló adatokat
- Titkosítsa az összekapcsolt adatok adatait, és dekódolja az összekapcsolási adatokat
- Végezze el a mobilitás kezelését egy celláig a csatlakoztatott módú mobiloknál
WCDMA-specifikus SGSN funkciók
- Körülbelül 42 Mbit / s forgalom lefelé és 5,8 Mbit / s forgalom felfelé irányuló összeköttetés (HSPA +)
- Tunnel / detunnel downlink / uplink csomagok a rádió hálózati vezérlő (RNC) felé
Hozzáférési pont
A hozzáférési pont:
- IP-hálózat, amelyhez mobilkészlet csatlakoztatható
- Az adott kapcsolathoz használt beállítások sora
- Egy adott lehetőség a mobiltelefon beállításainak egy csoportjában
Amikor egy GPRS-mobiltelefon beállítja a PDP-kontextust, a hozzáférési pont kerül kiválasztásra. Ezen a ponton meghatározzuk a hozzáférési pont nevét (APN)
- Példa: aricenttechnologies.mnc012.mcc345.gprs
- Példa: geocella
- Példa: internet
- Példa: hcl.cisco.ggsn
Ezt a hozzáférési pontot ezután egy privát DNS-hálózat DNS- lekérdezésében használják . Ez a folyamat (az úgynevezett APN-felbontás) végül megadja a GGSN IP-címét, amelynek a hozzáférési pontot kell szolgálnia. Ezen a ponton aktiválható egy PDP kontextus.
PDP kontextus
Az adatcsomag protokoll (PDP; pl, IP, X.25, Frame Relay) keretében egy adatstruktúra jelen mind a kiszolgáló GPRS Support Node (SGSN) és az átjáró GPRS támogatási csomópont (GGSN), amely tartalmazza az előfizető ülésszak információt, ha a az előfizetőnek aktív munkamenete van. Ha egy mobil GPRS-t akar használni, akkor először csatolnia kell, majd aktiválnia kell egy PDP-kontextust . Ez hozzárendel egy PDP kontextus adatstruktúrát az SGSN-ben, amelyet az előfizető éppen látogat, és a GGSN, amely az előfizető hozzáférési pontját szolgálja. A rögzített adatok tartalmazzák
- Az előfizető IP-címe
- Előfizetői IMSI
- Az előfizetői alagút végpontjának azonosítója (TEID) a GGSN-nél
- Előfizetői alagút végpont azonosítója (TEID) az SGSN-nél
Referenciapontok és interfészek
A GPRS törzshálózati szabványai között számos interfész és referenciapont található (logikai kapcsolódási pontok, amelyek valószínűleg közös fizikai kapcsolatban állnak más referenciapontokkal). Ezen nevek némelyike látható az ezen az oldalon található hálózatszerkezeti ábrán.
Interfészek a GPRS-hálózatban
- Ga
- Az interfész szolgálja a CDR-eket (könyvelési nyilvántartásokat), amelyeket a GSN-be írnak és elküldenek a töltési átjárónak (CG). Ez az interfész GTP-alapú protokollt használ, olyan módosításokkal, amelyek támogatják a CDR-eket (Called GTP ' és GTP prime ).
- Gb
- Interfész a bázisállomás alrendszer és az SGSN között, az átviteli protokoll lehet Frame Relay vagy IP.
- Iu
- Interfész a rádióhálózati vezérlő és az SGSN között. Az interfész kicseréli a jelzést és a hasznos terhet.
- Gc
- Interfész a GGSN és a HLR között , hogy a GGSN megkapja egy mobil állomás helyadatait . Az MAP / SS7 GGSN-ben történő megvalósításának elkerülése érdekében ez az interfész opcionális. Ha nincs jelen, a GGSN útvonalak egy SGSN- en keresztül érdeklődnek a HLR felé .
- Gd
- Interfész az SGSN és az SMS Gateway között. Használhatja a MAP1, MAP2 vagy MAP3 fájlokat.
- Ge
- Az SGSN és a szolgáltatásvezérlő pont (SCP) közötti interfész ; a CAP protokollt használja .
- Gf
- Az SGSN és a Berendezésazonosító nyilvántartás (EIR) közötti interfész, amelyet a mobil berendezés azonosító számának (IMEI) ellenőrzéséhez használnak a bejelentett lopott mobiltelefonok listájához képest.
- GI
- IP-alapú interfész a GGSN és a nyilvános adathálózat (PDN) között, akár közvetlenül az internetre, akár egy WAP-átjárón keresztül .
- Gmb
- A GGSN és a Broadcast-Multicast Service Center (BM-SC) közötti interfész, amelyet az MBMS hordozók vezérlésére használnak.
- Gn
- IP alapú interfész az SGSN és más SGSN és (belső) GGSN között. A DNS is megosztja ezt az interfészt. A GTP protokollt használja.
- Gp
- IP alapú interfész a belső SGSN és a külső GGSN között. Az SGSN és a külső GGSN között található a határátjáró (ami lényegében tűzfal ). Használja a GTP protokollt is.
- Gr
- Interfész az SGSN és a HLR között. Az ezen a felületen keresztül érkező üzenetek a MAP3 protokollt használják.
- Gs
- Interfész az SGSN és az MSC (VLR) között. A BSSAP + protokollt használja. Ez az interfész lehetővé teszi a személyhívást és az állomás elérhetőségét, amikor adatátvitelt végez. Amikor az állomás csatlakozik a GPRS-hálózathoz, az SGSN nyomon követi, hogy melyik útválasztási területhez (RA) csatlakozik az állomás. Az RA egy nagyobb hely (LA) része. Ha egy állomást lapoznak, akkor ezt az információt a hálózati erőforrások megőrzésére használják. Amikor az állomás PDP kontextust hajt végre, az SGSN pontosan megadja az állomás által használt BTS-t.
- Gx
- A GGSN és a díjszabási funkció (CRF) közötti on-line házirend-interfész. A díjszabási szabályok alapján a szolgáltatás adatfolyamának kiépítésére szolgál. Az átmérő protokollt használja.
- Gy
- On-line töltési interfész a GGSN és az online töltőrendszer (OCS) között. Az átmérő protokollt használja ( DCCA alkalmazás ).
- Gz
- A GGSN és a töltőrendszer közötti off-line ( CDR alapú) töltési interfész GTP-t használ.
- Lg
- Az SGSN és a Gateway Mobile Location Center ( GMLC ) közötti interfész , amelyet helyalapú szolgáltatásokhoz használnak.
- S3
- Ezt az interfészt az SGSN és az MME határozza meg, és a felhasználói és a hordozó információk cseréjére szolgál a rendszerek közötti mobilitási eljárások során. Ez az interfész az eGTP-C segítségével valósul meg .
- S4
- Ezt az interfészt az SGSN és az SGW (Serving Gateway) határozza meg. Az "S4-SGSN" kifejezés egy Release-8 SGSN-re utal, amelynek legalább egy S4 / S3 / S16 interfészkészlete engedélyezett.
- S6d
- Az interfész az SGSN és a Home Subscriber Server (HSS) között. Ez egy Átmérő alapú felület, amelyet a felhasználó előfizetési és hitelesítési adatainak a HSS-be történő továbbítására használnak a felhasználói hozzáférés hitelesítése és engedélyezése céljából.
- S13 ”
- Ezt az interfészt az SGSN és az EIR (Equipment Identity Register) határozza meg. Az S13 'interfész csak az S4 alapú SGSN-re vonatkozik. Az interfész átmérő protokollon alapul.
- S16
- Ezt az interfészt két SGSN határozza meg, és kizárólag a GTPv2-C-t használja.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
- 3GPP weboldal a szabványokkal együtt
- könnyű hozzáférés a különböző specifikációkhoz
- GPRS csatolás és PDP kontextus aktiválás szekvencia diagramok