Базовая сеть GPRS

является Базовая сеть GPRS центральной частью общей службы пакетной радиосвязи (GPRS), которая позволяет 2G , 3G и WCDMA мобильным сетям передавать пакеты интернет-протокола (IP) во внешние сети, такие как Интернет . Система GPRS является неотъемлемой частью GSM подсистемы коммутации сети .

Сеть обеспечивает управление мобильностью , управление сеансами и транспортировку для услуг IP-пакетов в сетях GSM и WCDMA. Базовая сеть также обеспечивает поддержку других функций, таких как выставление счетов и законный перехват . Также на одном этапе предлагалось поддерживать услуги пакетной радиосвязи в американской системе D-AMPS TDMA , однако на практике все эти сети были преобразованы в GSM, поэтому этот вариант стал неактуальным.

Модуль PRS представляет собой систему, основанную на открытых стандартах. Органом по стандартизации является 3GPP .

Протокол туннелирования GPRS (GTP)

Протокол туннелирования GPRS — это определяющий IP - протокол базовой сети GPRS. Прежде всего, это протокол, который позволяет конечным пользователям сетей GSM или WCDMA перемещаться с места на место, продолжая при этом подключаться к Интернету, как если бы они находились в одном месте на узле поддержки шлюза GPRS (GGSN) . Это делается путем передачи данных абонента от текущего обслуживающего узла поддержки GPRS абонента (SGSN) к GGSN, который обрабатывает сеанс абонента. В базовой сети GPRS используются три формы GTP.

ГТП-У

для передачи пользовательских данных в отдельных туннелях для каждого контекста протокола пакетных данных (PDP)

ГТП-С

по причинам контроля, включая:

настройка и удаление контекстов PDP;
проверка достижимости ГСН;
обновления; например, когда абоненты переходят от одного SGSN к другому.

GTP' (произносится как «GTP Prime»): для передачи данных о зарядке в функцию шлюза зарядки.

Узлы поддержки GPRS (GSN)

GSN — это сетевой узел, который поддерживает использование GPRS в базовой сети GSM. Все GSN должны иметь интерфейс Gn и поддерживать протокол туннелирования GPRS. Существует два ключевых варианта GSN, а именно шлюзовой узел поддержки GPRS и обслуживающий узел поддержки GPRS.

Шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN)

Шлюзовый узел поддержки GPRS (GGSN) ^{[ 1 ]} является одним из двух компонентов домена GPRS PS. GGSN вместе с SGSN обрабатывают передачу пакетов между сетью GPRS и внешними сетями с коммутацией пакетов , такими как Интернет или сеть X.25 .

С точки зрения внешней сети GGSN является маршрутизатором «подсети», поскольку GGSN «скрывает» инфраструктуру GPRS от внешней сети. Когда GGSN получает данные, адресованные конкретному пользователю, он проверяет, активен ли пользователь. Если это так, GGSN пересылает данные в SGSN, обслуживающий мобильного пользователя, но если мобильный пользователь неактивен, данные отбрасываются. В другом направлении пакеты, исходящие от мобильных устройств, направляются GGSN в нужную сеть.

GGSN является точкой привязки, которая обеспечивает мобильность пользовательского терминала в сетях GPRS/ UMTS . По сути, он выполняет в GPRS роль, эквивалентную домашнему агенту в Mobile IP . Он поддерживает маршрутизацию, необходимую для туннелирования блоков данных протокола (PDU) к SGSN, который обслуживает конкретную мобильную станцию (MS).

GGSN преобразует пакеты GPRS, поступающие от SGSN, в соответствующий формат протокола пакетных данных (PDP) (например, IP или X.25) и отправляет их в соответствующую сеть пакетной передачи данных. В другом направлении адреса PDP входящих пакетов данных преобразуются в адрес GSM конечного пользователя. Переадресованные пакеты отправляются ответственному SGSN. Для этой цели GGSN сохраняет текущий адрес SGSN пользователя и его или ее профиль в своем реестре местоположений. GGSN отвечает за назначение IP-адреса и является маршрутизатором по умолчанию для подключенного пользовательского оборудования (UE). GGSN также выполняет функции аутентификации и взимания платы.

Другие функции включают проверку абонентов, пулом IP-адресов управление и сопоставление адресов , обеспечение качества обслуживания и контекста PDP.

В сценарии LTE функциональность GGSN перемещается на шлюз SAE (при этом функциональность SGSN работает в MME ).

Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN)

Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) ^{[ 1 ]} является узлом, который обслуживает MS / UE . SGSN поддерживает GPRS и/или UMTS . ^{[ 2 ]} SGSN отслеживает местоположение отдельного MS / UE и выполняет функции безопасности и контроля доступа. SGSN соединен с системой базовой станции GERAN через интерфейс Gb или Iu и/или с UTRAN через интерфейс Iu. ^{[ 3 ]} SGSN отвечает за доставку пакетов данных от и к мобильным станциям в пределах своей географической зоны обслуживания. В его задачи входит маршрутизация и передача пакетов, управление мобильностью (подключение/отключение и управление местоположением), управление логическими каналами, а также функции аутентификации и взимания платы. Реестр местоположения SGSN хранит информацию о местоположении (например, текущую соту, текущий VLR ) и профили пользователей (например, IMSI , адрес(а), используемые в сети пакетной передачи данных) всех пользователей GPRS, зарегистрированных в нем.

Общие функции SGSN

Отключить пакеты GTP от GGSN (нисходящая линия связи)
Туннелируйте IP-пакеты к GGSN (восходящая линия связи)
Осуществлять управление мобильностью, когда мобильное устройство в режиме ожидания перемещается из одной зоны маршрутизации в другую зону маршрутизации.
Биллинг пользователя в соответствии с использованными данными.
Процедура проверки идентичности мобильного оборудования (интерфейсы Gf/S13).
SMS GMSC и SMS IWMSC поддерживают передачу SMS через SGSN. ^{[ 4 ]}
Автономная система взимания платы (OFCS) собирает записи о взимании платы с SGSN. ^{[ 3 ]}
SGSN содержит механизмы для предотвращения и обработки ситуаций перегрузки. ^{[ 5 ]}
SGSN взаимодействует с другими SGSN и/или MME ( объектом управления мобильностью ) (интерфейсы Gn/S16/S3).

Специальные функции SGSN для GSM/EDGE

Повышенные скорости передачи данных для GSM Evolution (EDGE). Специальные функции и характеристики SGSN:

Максимальная скорость передачи данных ок. 60 кбит/с (150 кбит/с для EDGE) на абонента
Подключитесь через Frame Relay или IP к блоку управления пакетами, используя стек протоколов Gb.
Принимать данные восходящей линии связи для формирования IP-пакетов
Шифрование данных нисходящей линии связи, расшифровка данных восходящей линии связи
Осуществление управления мобильностью на уровне ячейки для мобильных телефонов в подключенном режиме.

Специальные функции SGSN WCDMA

Передача трафика по нисходящему каналу примерно до 42 Мбит/с и восходящему трафику до 5,8 Мбит/с (HSPA+).
Туннелируйте/детуннелируйте пакеты нисходящей/восходящей линии связи к контроллеру радиосети (RNC)

Точка доступа

Точка доступа – это:

IP-сеть, к которой может быть подключен мобильный телефон.
Набор настроек, которые используются для этого соединения.
Особая опция в наборе настроек мобильного телефона

Когда мобильный телефон GPRS устанавливает контекст PDP, точка доступа выбран. На этом этапе имя точки доступа (APN) определенный

Пример: aricenttechnologies.mnc012.mcc345.gprs

Пример: георешетка

Пример: Интернет

Пример: hcl.cisco.ggsn

Эта точка доступа затем используется в DNS- запросе к частному DNS. сеть. Этот процесс (называемый разрешением APN) наконец дает IP-адрес. адрес GGSN, который должен обслуживать точку доступа. В этом указывает на то, что контекст PDP может быть активирован.

Контекст PDP

Контекст протокола пакетных данных (PDP; например, IP, X.25, FrameRelay) представляет собой структуру данных , присутствующую как на обслуживающем узле поддержки GPRS (SGSN), так и на шлюзовом узле поддержки GPRS (GGSN), которая содержит информацию о сеансе абонента, когда у абонента активная сессия. Когда мобильный телефон хочет использовать GPRS, он должен сначала подключить, а затем активировать контекст PDP . При этом выделяется структура данных контекста PDP в SGSN, который в данный момент посещает абонент, и GGSN, обслуживающего точку доступа абонента. Записанные данные включают в себя

абонента IP-адрес
абонента IMSI
Идентификатор конечной точки туннеля абонента (TEID) в GGSN
Идентификатор конечной точки туннеля абонента (TEID) в SGSN

Ориентиры и интерфейсы

В стандартах базовой сети GPRS существует ряд интерфейсов и контрольных точек (логических точек соединения, которые, вероятно, имеют общее физическое соединение с другими контрольными точками). Некоторые из этих имен можно увидеть на схеме структуры сети на этой странице.

Интерфейсы в сети GPRS

Здесь: Интерфейс обслуживает CDR (учетные записи), которые записываются в GSN и отправляются в шлюз зарядки (CG). Этот интерфейс использует протокол на основе GTP с модификациями, поддерживающими CDR (называемые GTP' и GTP prime ).
ГБ: Интерфейс между подсистемой базовой станции и SGSN, протокол передачи может быть Frame Relay или IP.
Ю: Интерфейс между контроллером радиосети и SGSN. Интерфейс обменивается сигналами и полезной нагрузкой.
ГК: Интерфейс между GGSN и HLR , позволяющий GGSN получать сведения о местоположении мобильной станции . Чтобы избежать реализации MAP/SS7 в GGSN, этот интерфейс является необязательным. Если он отсутствует, GGSN направляет запросы к HLR через SGSN .
Б-г: Интерфейс между SGSN и SMS-шлюзом. Можно использовать MAP1, MAP2 или MAP3.
Ге: Интерфейс между SGSN и точкой управления услугами (SCP); использует протокол CAP .
подруга: Интерфейс между SGSN и реестром идентификации оборудования (EIR), используемый для проверки идентификационного номера оборудования мобильного телефона ( IMEI ) по списку украденных мобильных телефонов.
Ги: Интерфейс на основе IP между GGSN и сетью передачи данных общего пользования (PDN) напрямую с Интернетом или через шлюз WAP .
Гмб: Интерфейс между GGSN и центром обслуживания широковещательной и многоадресной передачи (BM-SC), используемый для управления носителями MBMS.
Гн: Интерфейс на основе IP между SGSN и другими SGSN и (внутренними) GGSN. DNS также использует этот интерфейс. Использует протокол GTP.
Гп: Интерфейс на основе IP между внутренним SGSN и внешними GGSN. Между SGSN и внешним GGSN находится пограничный шлюз (который по сути является межсетевым экраном ). Также использует протокол GTP.
гр: Интерфейс между SGSN и HLR. Сообщения, проходящие через этот интерфейс, используют протокол MAP3.
Гс: Интерфейс между SGSN и MSC (VLR). Использует протокол BSSAP+ . Этот интерфейс обеспечивает пейджинг и доступность станции при передаче данных. Когда станция подключена к сети GPRS, SGSN отслеживает, к какой зоне маршрутизации (RA) подключена станция. RA является частью более крупной зоны расположения (LA). Когда станция вызывается, эта информация используется для экономии сетевых ресурсов. Когда станция выполняет контекст PDP, SGSN имеет точную BTS, которую использует станция.
Гх: Интерфейс онлайн-политики между GGSN и функцией правил начисления платы (CRF). Он используется для обеспечения потока сервисных данных на основе правил взимания платы. Использует протокол диаметра.
Гай: Интерфейс онлайн-тарификации между GGSN и системой онлайн-тарификации (OCS). Использует протокол диаметра ( приложение DCCA ).
Гз: Автономный интерфейс зарядки ( на основе CDR ) между GGSN и системой зарядки использует GTP'.
LG: Интерфейс между SGSN и шлюзовым центром мобильного определения местоположения ( GMLC ), используемый для услуг на основе определения местоположения.
S3: Этот интерфейс определяется между SGSN и MME и используется для обмена информацией о пользователе и носителе в процедурах межсистемной мобильности. Этот интерфейс реализован с помощью eGTP-C .
С4: Этот интерфейс определен между SGSN и SGW (обслуживающим шлюзом). Термин «S4-SGSN» относится к SGSN версии 8, в котором включен хотя бы один набор интерфейсов S4/S3/S16. ^{[ 6 ]}
S6d: Интерфейс между SGSN и домашним абонентским сервером (HSS). Это интерфейс на основе Diameter , который используется для передачи данных о подписке и аутентификации пользователя в HSS для аутентификации и авторизации доступа пользователя.
С13': Этот интерфейс определяется между SGSN и EIR (регистром идентификации оборудования). Интерфейс S13' применяется только к SGSN на базе S4. ^{[ 7 ]} Интерфейс основан на протоколе Diameter.
С16: Этот интерфейс определен между двумя SGSN и использует исключительно GTPv2-C. ^{[ 8 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «3GPP TS 23.002 V12.5.0 (2014-10)» (PDF) . ЕТСИ. Октябрь 2014. с. 29 . Проверено 17 октября 2019 г.
^ 3G TS 23.060 версия 3.1.0, стр.23
^ Jump up to: ^а ^б 3ГПП ТС 23.060 В14.3.0 (2017-03), стр.23
^ 3ГПП ТС 23.060 В14.3.0 (2017-03), стр.24
^ 3ГПП ТС 23.060 В14.3.0 (2017-03), стр.35
^ 3GPP TS 29.303 версия 10.1.0 выпуск 10, стр.7
^ SAE и развитое пакетное ядро: движущая сила революции мобильного широкополосного доступа, стр. 365
^ SAE и развитое пакетное ядро: движущая сила революции мобильного широкополосного доступа, стр. 237-238

Внешние ссылки

Основная ссылка

3ГПП ТС 23.060 В13.4.0 (2015-09)

[3GPP_23.002-1] Jump up to: ^а ^б «3GPP TS 23.002 V12.5.0 (2014-10)» (PDF) . ЕТСИ. Октябрь 2014. с. 29 . Проверено 17 октября 2019 г.

[2] 3G TS 23.060 версия 3.1.0, стр.23

[3GPP_TS_23.060_V14.3.0_(2017-03),_p.23-3] Jump up to: ^а ^б 3ГПП ТС 23.060 В14.3.0 (2017-03), стр.23

[4] 3ГПП ТС 23.060 В14.3.0 (2017-03), стр.24

[5] 3ГПП ТС 23.060 В14.3.0 (2017-03), стр.35

[6] 3GPP TS 29.303 версия 10.1.0 выпуск 10, стр.7

[7] SAE и развитое пакетное ядро: движущая сила революции мобильного широкополосного доступа, стр. 365

[8] SAE и развитое пакетное ядро: движущая сила революции мобильного широкополосного доступа, стр. 237-238

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

v т и Телекоммуникации
History	Beacon Broadcasting Cable protection system Cable TV Communications satellite Computer network Data compression audio DCT image video Digital media Internet video online video platform social media streaming Drums Edholm's law Electrical telegraph Fax Heliographs Hydraulic telegraph Information Age Information revolution Internet Mass media Mobile phone Smartphone Optical telecommunication Optical telegraphy Pager Photophone Prepaid mobile phone Radio Radiotelephone Satellite communications Semaphore Phryctoria Semiconductor device MOSFET transistor Smoke signals Telecommunications history Telautograph Telegraphy Teleprinter (teletype) Telephone The Telephone Cases Television digital streaming Undersea telegraph line Videotelephony Whistled language Wireless revolution
Pioneers	Nasir Ahmed Edwin Howard Armstrong Mohamed M. Atalla John Logie Baird Paul Baran John Bardeen Alexander Graham Bell Emile Berliner Tim Berners-Lee Francis Blake (telephone) Jagadish Chandra Bose Charles Bourseul Walter Houser Brattain Vint Cerf Claude Chappe Yogen Dalal Daniel Davis Jr. Donald Davies Amos Dolbear Thomas Edison Lee de Forest Philo Farnsworth Reginald Fessenden Elisha Gray Oliver Heaviside Robert Hooke Erna Schneider Hoover Harold Hopkins Gardiner Greene Hubbard Internet pioneers Bob Kahn Dawon Kahng Charles K. Kao Narinder Singh Kapany Hedy Lamarr Innocenzo Manzetti Guglielmo Marconi Robert Metcalfe Antonio Meucci Samuel Morse Jun-ichi Nishizawa Charles Grafton Page Radia Perlman Alexander Stepanovich Popov Tivadar Puskás Johann Philipp Reis Claude Shannon Almon Brown Strowger Henry Sutton Charles Sumner Tainter Nikola Tesla Camille Tissot Alfred Vail Thomas A. Watson Charles Wheatstone Vladimir K. Zworykin
Transmission media	Coaxial cable Fiber-optic communication optical fiber Free-space optical communication Molecular communication Radio waves wireless Transmission line telecommunication circuit
Network topology and switching	Bandwidth Links Nodes terminal Network switching circuit packet Telephone exchange
Multiplexing	Space-division Frequency-division Time-division Polarization-division Orbital angular-momentum Code-division
Concepts	Communication protocol Computer network Data transmission Store and forward Telecommunications equipment
Types of network	Cellular network Ethernet ISDN LAN Mobile NGN Public Switched Telephone Radio Television Telex UUCP WAN Wireless network
Notable networks	ARPANET BITNET CYCLADES FidoNet Internet Internet2 JANET NPL network Toasternet Usenet
Locations	Africa Americas North South Antarctica Asia Europe Oceania (Global telecommunications regulation bodies)
Telecommunication portal Category Outline Commons