he thong gprs 3g huawei

Hê thông GPRS 3G HUAWEI

MANG CHUYÊN MACH GOI PACKET SWITCH – UTMS

GIỚI THIỆU

UMTS, sử dụng W-CDMA, hỗ trợ tôc đô truyền tải dữ liệu tôi đa theo lý thuyết

21 Mbit/s (HSDPA), mặc dù ở thời điểm người sử dụng trong các mạng triển khai có

thể đạt tôc đô 384 kbit/s cho điện thoại di đông R99, và 7,2 Mbit/s cho điện thoại di

đông HSDPA theo hương xuông. Lơn hơn nhiều so vơi tôc đô 9,6 kbit/s GSM hoặc

nhiều kênh 9,6 kbit/s kênh ở HSCSD (14,4 kbit/s CDMAOne) trong cuôc cạnh

tranh vơi các công nghệ mạng khác như: CDMA2000, PHS hoặc WLAN-cung cấp

quyền truy cập vào World Wide Web và các dịch vụ dữ liệu khác trên các thiết bị di

đông.

Để phát triển lên 3G, mạng GSM phải phát triển lên GPRS (2.5G), hỗ trợ

chuyển mạch gói có tôc đô lý thuyết lên tơi 140.8 kbit/s ( thưc tế có thể lên tơi 56

kbit/s). E-GPRS hay con được goi là EDGE là bươc phát triển tiếp theo cua GPRS

được biết đến là 2.75G tôc đô thưc tế có thể lên tơi 180 kbit/s. Để phát triển lên

UTMS, hệ thông cùng luc hoạt đông trên cả 2 mạng 2G và 3G (WCDMA), cùng luc

sử dụng cả mạng chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói để đảm bảo cung cấp các

dịch vụ cả về đàm thoại ( Voice Call, video Call) cung như các dịch vụ cung như các

dịch vụ truyền tải dữ liệu (Video streaming, game, mail…).

Cùng vơi sư phát triển cua các thuê bao di đông cung như nhu câu về các dịch

vụ truyền tải dữ liệu không ngưng tăng lên, mạng UTMS cung cấp cho khách hàng

khả năng truy cập World Wide Web và các dịch vụ dê dàng vơi tôc đô tôt hơn.

Trung tâm Điều hành viên thông KV1 – Phong NOC 1


I.Cấu trúc hê thông GPRS – UTMS/3G

MS: trạm di đông RAN: Mạng truy nhập vô tuyến

CN-CS: Mạng loi – Chuyển mạch kênh CN-PS: Mạng loi – Chuyển mạch gói

BSS: Phân hệ trạm gôc UTRAN: Mạng truy nhập sóng vô tuyến mặt đất UMTS

BTS: Trạm gôc BSC: Điều khiển trạm gôc

RNC: Điều khiển mạng vô tuyến BG: border gateway

SGSN: serving GPRS Support Node HA: home agent

CG: charging gateway DNS: domain name service

GGSN/FA: gateway GPRS support node/foreign agent

AAA: authentication, authorization, and accounting

MSC/VLR: Trung tâm chuyển mạch di đông/Bô đăng HLR: Bô đăng ki định vị thường tru



ki định vị tạm tru

WAP: wireless access protocol EIR: Đăng ki nhận dạng thiết bị

SMS-GMSC: Công tin nhăn MSC SMS-IWMSC: short message service interworking MSC

GMSC: gateway MSC PSTN: Mạng điện thoại công công

ISDN: Mạng tich hợp dịch vụ sô SS7: báo hiệu sô 7

Mang Viettel 3G-PS Huawei



Cac Node thanh phân va cac giao diên

Mạng GPRS bao gôm 2 node chinh là SGSN và GGSN

1.7 Gateway GSN (GGSN 9811).

Gateway GPRS Support Node (GGSN) là thành phân chinh cua mạng GPRS.

Các GGSN chịu trách nhiệm về kết nôi giữa mạng GPRS vơi các mạng chuyển

mạch gói khác như Internet và mạng X.25. Ngoài ra GGSN con đóng vai tro như

môt Router đôi vơi các mạng chuyển mạch gói bên ngoài.

Dưa trên địa chỉ cua các gói nhận được tư các mạng chuyển mạch gói bên

ngoài, GGSN “chuyển gói qua đường hâm” (vào và ra) tơi cho các Serving GSN

thich hợp để tư đó gửi tơi MS nhận, và ngược lại các gói dữ liệu tư MS gửi đi qua

SGSN và được GGSN định tuyến tơi địa chỉ nhận thich hợp ở mạng bên ngoài.



Thuật ngữ vào và ra để chỉ quá trình truyền môt khôi dữ liệu tư môt điểm găn các

thông tin địa chỉ và điều khiển vào khôi dữ liệu tơi môt điểm nhận có nhiệm vụ gỡ

bỏ các thông tin địa chỉ và điều khiển ấy ra. Môt đường hâm là môt đường truyền hai

chiều và người ta chu yếu chỉ quan tâm đến hai điểm đâu và cuôi cua đường hâm.

Để GGSN có khả năng định tuyến thông tin nó phải lưu trữ các thông tin quản lý di

đông đôi vơi MS, và ngoài ra GGSN con lưu trữ các thông tin phục vụ cho việc tinh

cươc.

GGSN kết nôi vơi các mạng dữ liệu gói bên ngoài qua giao diện Gi, vơi các

mạng GPRS ở mạng di đông mặt đất PLMN khác qua giao diện Gp (khi đó nó được

coi là môt Border GGSN), nghĩa là GGSN luôn là điểm đâu tiên cua các kết nôi

node mạng (GGSN hỗ trợ điểm tham chiếu Gi). GGSN có thể kết nôi tơi bô đăng ki

định vị thường tru HLR qua giao diện Gc để lấy các thông tin định tuyến để định

tuyến các đơn vị dữ liệu gói PDU môt cách chinh xác tơi MS.

GGSN nôi tơi các Serving GSN qua mạng đường trục bằng giao diện Gn, các

PDU được chuyển trên giao diện này bằng việc được đóng gói vào các IP datagram.

Điều này cho phép các PDU cua cả X.25 và IP đều có thể được truyền trong mạng

GPRS vơi cùng môt dạng như nhau. GGSN tập hợp các CDR ( Call Data Recorder)

đánh dấu thời gian truy nhập, cung cấp thời gian truy nhập cua MS cho SGSN.

Tóm tăt chức năng chinh cua GGSN:

- Có vai tro như giao diện tơi mạng PDN bên ngoài (Packet Data Network).

GGSN đóng vai tro như Gateway vơi MS khi truy cập vào mạng PDN và như Router

vơi các thiết bị nằm trong mạng GPRS/UTMS khác.

- Quản lý các phiên kết nôi – tạo các kết nôi giữa MS và PDN.

- Định tuyến và chuyển tiếp dữ liệu. GGSN nhận dữ liệu tư MS và sau đó

chuyển tiếp PDN bên ngoài, nó cung nhận dữ liệu tư mạng PDN bên ngoài và chon

kênh truyền dân trong mạng GPRS/UTMS theo địa chỉ đich để chuyển tiếp dữ liệu

tơi SGSN.

- Chức năng FA. Để hỗ trợ dịch vụ Mobile Internet Protocol(MIP), GGSN tich

hợp tinh năng FA. FA/GGSN đóng vai tro như môt Gateway cua mạng

GPRS/UTMS và FA cua mạng được kết nôi tơi bởi MS.



- Tinh cươc dịch vụ trả sau. GGSN tạo và đây file CDR theo mức sử dụng

mạng ngoài cua thuê bao.

- Điều khiển cuôc goi và chuyển mạch dịch vụ cho thuê bao trả trươc. Vơi dịch

vụ trả trươc GGSN đóng vai tro là điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP) kết nôi giữa

mạng di đông và IN.

1.2 Serving GSN (SGSN 9810)

SGSN có chức năng tương đương vơi môt MSC trong hệ thông GSM, chịu

trách nhiệm định tuyến dữ liệu gói tơi tư vùng phục vụ địa lý mà nó đảm nhận, có

chức năng quản lý di đông MM, nhận thưc và bảo mật truy cập vô tuyến, quản lý kết

nôi vật lý tơi các MS. SGSN có nhiệm vụ tạo ra môt PDP context cân thiết để có thể

cho phép các PDU được truyền giữa MS và GGSN mà MS đang liên lạc để trao đôi

dữ liệu gói vơi mạng ngoài. Luông lưu thông được định tuyến tư SGSN qua môt bô

kiểm tra dữ liệu gói PCU để tơi BSC, qua BTS và tơi MS đôi vơi mạng GERAN và

tơi RNC vơi mạng UTRAN.

Kết nôi giữa SGSN và RNC sử dụng giao diện IuPS. Môt SGSN có thể nôi vơi

nhiều RNC, nhưng môt RNC chỉ có thể nôi vơi môt SGSN sử dụng luông ATM.

Tóm tăt các chức năng chinh cua SGSN:

- Định tuyến và chuyển tiếp gói dữ liệu

- Mật ma hóa và nhận thưc.

- Quản lý phiên kết nôi

- Quản lý di đông

- Tạo và đây file CDRs (Call Detail Record).

1.3 CG9812 (Charging Gateway)

CG thu thập, cung cô, và tiền xử lý các CDR tạo ra bởi các SGSN hoặc GGSN.

Nó cung cấp môt giao diện cho Billing Center.

Các CDR được tạo ra bởi các thưc thể môt mạng khi thuê bao GPRS/UMTS

vào Internet. Mỗi thưc thể có thể tạo ra môt vài CDR.

CG được sử dụng để giảm tải công việc cho trung tâm thanh toán bằng cách

cung cô và tiền xử lý các CDR trươc khi gửi chung đến Billing Center. Vơi CG



trong mạng, các SGSN hoặc GGSN không cân phải cung cấp giao diện đến Billing

Center.

MML: Man-Machine Language FTAM: File-Transfer Access and ManagementGTP': GPRS Tunneling Protocol NMC: Network Management CenterLMT: Local Maintenance Terminal RMT: Remote Maintenance Terminal

1.4. AAA server

Máy chu AAA thưc hiện việc xác thưc, định quyền và tinh toán theo giao thức

Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS).

Máy chu AAA là không cụ thể cho GPRS / UMTS hệ thông.

1.5. DNS server (NAU – Network Access Unit)

Có hai loại máy chu DNS trong mạng GPRS/UMTS.

Đâu tiên là DNS giữa GGSN và PDN bên ngoài. Là môt DNS bình thường trên

Internet, DNS này giải quyết tên miền cua PDN bên ngoài.

Thứ hai là DNS trên GPRS/UMTS CN. Các chức năng chinh cua máy chu DNS

bao gôm:

* Giải đáp các địa chỉ IP GGSN theo tên điểm truy cập (APN) để thiết lập môt

kết nôi giữa các GGSN và MS khi MS truy cập PDN bên ngoài.

* Giải đáp các địa chỉ IP SGSN theo ma vùng định tuyến cu trong thời gian cập

nhật vùng định tuyến trong SGSN.

* Giải đáp các địa chỉ IP SGSN theo nhận dạng RNC(ID) mơi trong khi RNC di

dời.



Máy chu DNS không phải là cụ thể cho GPRS / UMTS hệ thông.

1.6. BG (Border Gateway)

BG là môt router. Ngoài chức năng bảo mật, nó cung cấp chức năng định tuyến

giữa SGSN và GGSN trong các PLMN khác nhau.

Các BG không phải là cụ thể cho GPRS / UMTS hệ thông.

1.7 PCRF(Policy Charging Rules Function) – RM9000

Trong mạng 3G, RM9000 (PCRF) kết nôi vơi GGSN, SGSN và AAA server để

cung cấp nhiều khả năng điều khiển phong phu và năng đông về việc tinh cươc.

Ưng dụng cua RM9000 trong mạng di đông được thể hiện trong hình sau:

Chức năng cua RM 9000 trong mạng 3G-PS:

* Các chinh sách kiểm soát dưa trên các thông tin như tên Access Point (APN),

thời gian, địa điểm, tình trạng chuyển vùng, các thông tin đăng ký người sử dụng, và

lưu lượng truy cập tich luy.

* Các chinh sách sử dụng công bằng (FUP),Home Zone, Roaming, Bod, và các

dịch vụ nôi dung tinh phi.



II.Cac giao diên

Ga

Giao diện giữa SGSN, GGSN và Charging Gateway bao gôm 1 luông GE cho

mỗi kết nôi.

Gb

Giao diện giữa hệ thông BTS và SGSN giao thức truyền dân có thể là Frame

Relay hay IP.

Gn

Giao diện dưa trên IP giữa SGSN và các SGSN khác và các GGSN. DNS cung

chia se giao diện này. Sử dụng giao thức GTP.

Iu

Là giao diện giữa mạng truy cập vô tuyến RNC và mạng loi CN. Giữa RNC và

CN có 2 loại giao diện là IuCS và IuPS.

Gp

Giao diện dưa trên IP giữa SGSN bên trong và các GGSN bên ngoài. Giữa

SGSN và GGSN bên ngoài, đó là cửa ngo danh giơi (cân môt FireWall). Cung sử

dụng giao thức GTP.

Gr



Giao diện giữa SGSN và HLR. Thông điệp sẽ đi qua giao diện này sử dụng

giao thức MAP3.

Gd

Giao diện giữa SGSN và Gateway SMS. Có thể sử dụng MAP1, MAP2 hoặc

MAP3.

Gs

Giao diện giữa SGSN và MSC (VLR). Sử dụng giao thức BSSAP +. Giao diện

này cho phép tìm goi và trạm sẵn sàng khi nó thưc hiện truyền dữ liệu. Khi trạm

được găn vào mạng GPRS, SGSN theo doi khu vưc định tuyến (RA) mà các trạm

được găn vào. RA là môt phân cua môt LA. Khi môt trạm là được tìm goi, thông tin

này được sử dụng để duy trì nguôn tài nguyên mạng. Khi trạm thưc hiện môt PDP

index, SGSN có các trạm BTS chinh xác đang sử dụng.

Gi

Giao diện dưa trên IP giữa GGSN và mạng PDN hoặc trưc tiếp vào Internet

hoặc thông qua môt công WAP.

Ge

Giao diện giữa SGSN và điểm kiểm soát dịch vụ (SCP); sử dụng giao thức Cap.

Gx

Giao diện trưc tuyến giữa GGSN và CRF. Nó được sử dụng để cung cấp dịch

vụ lưu dữ liệu dưa trên nguyên tăc tinh phi. Sử dụng giao thức Diameter.

Gy

Giao diện tinh cươc on-line giữa GGSN và OCS. Sử dụng giao thức Diameter

(DCCA).

Gz

Giao diện tinh cươc off-line (theo CDR) giữa GSN và các CG. Sử dụng GTP'.

Gmb

Giao diện giữa GGSN và trung tâm dịch vụ broadcast-multicast (BM-SC), được

sử dụng cho việc kiểm soát gianh giơi MBMS..



Cac giao diên mang PS KV1



Loại traffic Từ Đến Dung lượng

Trunk, IP IP/sub



Iu_PS/Gn/Gp

ME_DBB

CX600_1

8GE Eth5, 10.92.252.1/30

ME_TBB 8GE Eth6 10.94.252.1/30

SGSN 8GE cần 8 ip 10.196.0.1/28GG1 8GE Eth7 10.196.1.1/29

GG2 8GE Eth8 10.196.1.17/29

DNS1 &2 1GE Gi FW1 -->

GG18GE Eth9 10.196.0.65/29

BlackBerry GG1 1GE GG2 1GE

L3VPN(Enterprise)

GG1 1GE GG2 1GE

Iu_CP SG 1GE 10.196.0.98/28Gr SG 1GE 10.196.0.114/28

Gx

GG1 1GE 10.196.0.146/28GG2 1GE PCRF-->HCM

1GE

PCRF-->HNI

1GE

Gy GG1 1GE 10.196.0.162/28 GG2 1GE

Ga

SG 1GE 10.196.0.130/28GG1 1GE GG2 1GE

Backup giữa 2 PE

CX600_2 8GE Eth0

Uplink

CX600_1 P1_T1600 2GE Eth1 125.235.248.86/30

CX600_1 P2_NE5000 2GE Eth2 125.235.248.94/30

CX600_1 MPBN_T640HHT01

2GE Eth3, 10.65.248.34/30

CX600_1 DCN_Q3900HHTN4_201

2GE Eth4 10.74.229.2/30

Tổng số 81 GE



Cac luông tơi CX 600-2 tương tư.

II. Cac phương phap mã hoa trong GPRS.

1. Giơi thiêu tổng quan về phương phap mã hoa trong GPRS.

Phương pháp ma hoá này được sinh ra dùng để sử dụng bảo vệ lỗi khi qua

giao diện vô tuyến. Phương pháp ma hoá này có khả năng bảo vệ tôt hơn, vì cân yêu

câu dữ liệu overheader. Trong khi tôc đô dữ liệu đưa vào vân tương tư, hiện tại

thông tin đưa vào giảm cùng vơi phôi hợp bảo vệ overheader, vì vậy tăng tôi đa phân

chất lượng vô tuyến, môt sô phương pháp ma hoá là có giá trị. Mỗi phương pháp ma



hoá có mỗi mức khác nhau bảo mật tôi đa thông tin được đưa vào. Trong đây thì có

đưa ra 4 phương pháp ma hoá .

2.Cac thủ tục của phương phap mã hoa.

Dươi đây có đưa ra môt VD cụ thể về ma hoá, phương pháp ma hoá 2(CS-2) sẽ

được mô tả ở đây, thu tục này được giải thich ở dươi:

- Sử dụng phương pháp ma hoá 2(CS-2) dữ liệu được đưa vào mạng là

13,4Kbps, kich thươc khôi 268bits là 20ms, thêm vào 3-bit Uplink State

Flag(USF) và kết quả cua khôi là 271 bit.

- Khôi này sẽ thông qua hệ thông encoder nơi mà 16 bit parity được thêm vào

tư Block Check Sequence(BCS), luc đấy lên đến 287 bits trên môt khôi. BCS

có khả năng do tìm ra lỗi rất tôt.

- USF là nơi thưc hiện ma hoá lại, những bits cua khôi USF được ánh xạ 6 bits

ma hoá để phát hiện lỗi và nhằm mục đich chinh xác, tăng kich thươc cua khôi

lên thêm 3 bits là 290 bits.

- Sau đó thêm vào 4 bits đuôi, rôi sử dụng phương pháp ma hoá xoăn sau khi đa

xử lý khôi tin hiệu, vì vậy khôi tăng lên là 294 bits.

- Khôi dữ liệu bây giờ được đi qua khôi ma hoá xoăn nơi mà bits được thêm

vào lỗi đa được sửa. Sử dụng thuật toán này làm chiều dài cua khôi tăng lên là

588 bits.

- Cỡ khôi vô tuyến cua GPRS cô định là 456 bits, cho dù phương pháp ma hoá

được sử dụng vì vậy 588 bits khôi dữ liệu trong CS-2 sẽ phải được nén vào

trong 456 bits. Để làm hoàn thành phương pháp này thì phải qua bô xử lý

được goi là “puncturing” do môt vài bits dư phong được sinh ra bởi phương

pháp ma hoá xoăn sẽ bị bỏ đi, trong trường hợp này thì 132 bits phải được bỏ

đi.

- Chu ý rằng ‘rate’ cua phương pháp ma hoá xoăn được đề cập ở trên chỉ được

xác định bởi tỷ sô pre- and post khi cỡ khôi đa ma hoá xoăn. Sau đây là sơ đô

cua phương pháp ma hoá này:

Trung tâm Điều hành viên thông KV1 – Phong NOC 18588 bits 456 bits

Add USF

BlockCheckCoding

USFPre-coding

add tailbits

convolutioncoding

puncturing

CS-2data in

268bitsblock

+3bits

271 bits

+16 bits

287 bits

+3 bits

290 bits

+4 bits

294 bits

x2

-132 bits

data out


2.1 Phương phap mã hoa 1(CS-1).

Phương pháp ma hoá 1(CS-1) này 40 bits được sử dụng cho khôi kiểm tra

chuỗi(BCS) để tăng sư bảo vệ và cờ trạng thái đường lên(USF,3 bits) Header và

data(181 bits) và 4 bits đuôi được đưa qua 1/2 tôc đô ma hoá xoăn đạt kết quả là

456bits tải, vì vậy khi sử dụng CS-1, tôc đô dữ liệu là bằng 181bits/20ms tương

đương 9,05kbps.


USF RLC Block (224 +4)x2=456 bits

MAC Frame

USF Segmented LLC Frame Data BCS

4 tail added rate 1/2 convolutional coding

224 bits

3 181 40

6



Phương pháp ma hoá 2(CS-2) chỉ 16 bits được sử dụng cho BCS nhưng trong

trường hợp này ,môt ma hoá tuân hoàn dư thưa được sử dụng(CRC)sư khác nhau

giữa CS-2 và CS-1bao gôm là 6 bits USF được sử dụng để tăng sư chinh xác khi

truyền qua giao diện vô tuyến. Môt lân nữa , 4 bits đuôi được thêm vào trươc khi đi

qua tôc đô ma hoá xoăn, kết quả sau khi ma hoá là 588bits/20ms nhưng cân phải

giảm đến 456 bits để thưc hiện mang nó cùng vơi cấu truc cụm cua GSM. Vì vậy

132 bits phải được đưa qua punctured.


MAC Frame

USF (290+4)x2=588 bits


4 tail added rate 1/2 convolutional

coding

290 bits

6 268 16

12

puncturing(132 bits)

USF RLC Block 456 bits

12



Quá trình sử dụng trong CS-3 cung giông hệt như CS-2 nhưng hơn ở tôc đô cua

puncturing, trong trường hợp này Header và dữ liệu được thưc hiện lên đến 312 bits

và sau khi ma hoá (cùng vơi USF, BCS và bits đuôi ) được kết quả là 676 bits, khôi

puncturing này môt lân nữa lại phải loc sao cho chỉ con lại 456 bits như là cấu truc

cụm cua GSM vì vậy khi sử dụng CS-3 thì tôc đô dữ liệu sẽ bằng

312bits/20ms=15,6kbps


USF (334+4)x2=676 bits

MAC Frame


4 tail added rate 1/2 convolutional

coding

334 bits

6 312 16

12

puncturing(220 bits)


12



Phương pháp ma hoá 4 này(CS-4) không có gửi sửa lỗi(FEC) cung cấp đến dữ

liệu như là để chứa nhiều thông tin cua người sử dụng hơn, trong trường hợp này

chung ta thấy rằng BCS được làm lên đến 16 bits, sử dụng môt ma CRC và USF kéo

dài đến 12 bits, vì vậy sử dụng phương pháp ma hoá này nó có thể mang 428bits

header và dữ liệu, tôc đô dữ liệu cua CS-4 bằng 428bits/20ms tương đương là

21,4kbps.



MAC Frame


no coding

456 bits

12 428 16

12


III. Cac giao thức của GPRS.1. Giao thức đường hâm GPRS GTP (GPRS Tunneling Protocol) được dùng để

chuyển đôi dong dữ liệu tư mạng dữ liệu chuyển mạch gói bên ngoài như X25,

Internet sang dạng dữ liệu đô cua TCP/IP.

2. Giao thức điều khiển truyền dân TCP ( Transmission Control Protocol) và giao

thức dữ liệu đô người sử dụng UDP (User Datagram Protocol )được dùng ở trên

giao thức IP tuỳ theo các yêu câu khác nhau về đô tin cậy. Cụ thể TCP mang các

PDU GTP cua các giao thức có đô tin cậy cao vi dụ X25. Con UDP mang các

PDU GTP cua các giao thức không cân có đô tin cậy cao vi dụ IP.

3. IP là giao thức mạng backbone GPRS được sử dụng để định tuyến dữ liệu cua

người sử dụng và báo hiệu.

4. SNDCP (SubNetwork Dependent Convergence Protocol)

Được cấp phát dươi lơp mạng và trên lơp LLC trong MS và SGSN chức năng

chinh cua SNDCP như sau :

- Ghép các gói dữ liệu tư môt hoặc nhiều ứng dụng vào môt đường kết nôi logic

(logical link).

- Nén các thông tin điều khiển và dữ liệu cua người sử dụng

- Phân đoạn và ghép đoạn các dữ liệu đa nén


Header Data

Control

Compression

Segmentation

Data

Compression

SNDCP Header Segmented N-PDU

LLC Header SN-PDU FCS LLCframe

LLC

SNDCP

Networklayer


5. Giao thức LLC cung cấp môt kết nôi logic tin cậy giữa MS và SGSN

+ Lơp LLC hỗ trợ :

- Quá trình chuyển đôi các PDU LLC giữa MS và SGSN

- Quá trình do tìm và khôi phục các PDU LLC bị thất lạc hoặc bị mất

- Quá trình mật ma các PDU LLC giữa MS và SGSN

6. Chức năng cua relay là khác nhau phụ thuôc vào nó nằm ở BSS hay SGSN.

Trong BSS nó sẽ chuyển tiếp các PDU LLC giữa các giao diện Um vàGb. Con

trong SGSN nó sẽ chuyển tiếp các PDU PDP giữa các giao diện Gb và Gn.7. BSSGP:

Giao thức GPRS cua BSS (BSSGP) nằm bên trên frame relay, là giao thức do

GPRS định nghĩa riêng có chức năng cung cấp các thông tin về vô tuyến để RLC và

MAC sử dụng. Ngoài ra nó con cung cấp chức năng cho phép SGSN và BSS là 2 nut

nằm cách xa nhau có thể thưc hiện các chức năng quản lý nut mạng.

8. Lơp dịch vụ mạng NS (Network Service ) truyền phát các PDU BSSGP.

9. Lơp RLC / MAC phân ra làm 2 chức năng :

- Chức năng cua lơp RLC là truyền các PDU LLC ,phân đoạn và ghép đoạn các

PDU LLC thành các khôi dữ liệu RLC

- MAC kiểm soát nhiều MS sử dụng chung tài nguyên cua giao diện vô tuyến

GPRS , phân bô các kênh vô tuyến vật li cho MS để nhận và gửi dữ liệu.

LLC Layer (SGSN)

RLC/MAC Layer (PCU) RLC/MAC Block

Radio Block PL layer Radio block (BTS)


LL-PDU

Hdr RL-PDUHdr RL-PDUHdr RL-PDU

Normal burstNormal burstNormal burstNormal burst


IV.Truyền va định tuyến gói.

Đâu tiên để muôn truyền được dữ liệu thì MS phải ở trạng thái ready nếu may

muôn chuyển sang trạng thái ready thì phải yêu câu kich hoạt PDP context thì máy

mơi chuyển sang trạng thái ready được.

PDP context thì có hai trạng thái.Trạng thái PDP context chỉ ra rằng địa chỉ PDP

context được nhập cho truyền dữ liệu hoăc không. Tất cả các PDP context chỉ làm ro

ràng là thuê bao được liên kết cùng MM context tương tư như cho sô IMSI cua thuê

bao.

Trạng thái PDP inactive, PDP context không thiết lập không thể truyền gói.

PDP không định tuyến hoặc thông tin không ánh xạ đến bô xử lý PDP PDU để

lấy địa chỉ PDP và vì vậy không thể truyền dữ liệu được.

Trạng thái PDP active, thiết lập PDP context, có thể truyền gói, chỉ ci thể

trong trạng thái là ready hoặc standby.PDP context cho môt địa chỉ PDP

context cu thể đến người sử dụng và được kich hoạt vào trong MS,SGSN và

GGSN. PDP context ánh xạ và truyền thông tin định tuyếncho PDP PDUs để

tạo ra địa chỉ PDP liên lạc giữa MS và GGSN trạng thái MM cua thuê bao là

standby hoặc ready.

Địa chỉ PDP context cho MS.

MS phải có địa chỉ gói loại mà người sử dụng trong PDN(Packet Data

Network). Địa chỉ này được goi là địa chỉ giao thức gói dữ liệu (PDP address).

Địa chỉ PDP được ánh xạ đến IMSI nhờ GGSN để truyền gói dữ liệu giữa PDN

và MS. Môt người sử dụng có thể nhập nhiều PDP context đông thời ở môt thời

gian.

Các phương pháp ấn định địa chỉ PDP.

1. Địa chỉ IP động:

Việc cấp phát địa chỉ IP đông được tiến hành khi có sư chuyển vùng cua MS sang

môt GGSN khác hoặc do chinh GGSN chu tiến hành đôi vơi MS thường tru. Việc

cấp phát địa chỉ IP đông cho phép nhà khai thác có thể sử dụng và tái sử dụng các

địa chỉ IP tư môt nguôn địa chỉ IP chung được cung cấp cho hệ thông PLMN để cấp



phát tơi các MS mà không cân phải có riêng môt địa chỉ IP cho mỗi PDP context

đăng ki cua mỗi thuê bao di đông. Điều này làm giảm tông sô địa chỉ IP cân có cho

mỗi PLMN môt cách cân thiết.

Truy nhập tạm thời đến MS bởi PLMN trong khoảng thời gian PDP context.

GGSN trả lời ấn định địa chỉ đông.

2. Địa chỉ IP tĩnh:

Địa chỉ IP tĩnh có thể được cấp phát cho thuê bao khi đăng ki vơi HLR hoặc do

GGSN cấp cô định cho môt thuê bao. Mục đich cua việc cấp địa chỉ tĩnh là để nâng

cao khả năng an toàn thông tin cho thuê bao, nhất là trong trường hợp truy cập vào

môt sô mạng dữ liệu gói chỉ cho phép môt sô địa chỉ IP nhất định được truy cập.

Ngoài ra người ta con phân biệt địa chỉ IP công công và địa chỉ IP riêng. Địa chỉ

IP công công là địa chỉ được cung cấp bởi các tô chức quản trị Internet chuyên

nghiệp, con địa chỉ riêng là địa chỉ được cung cấp nôi bô trong các mạng con. Cả hai

loại địa chỉ này tuỳ thuôc vào bản chất cua việc cấp phát mà có thể là địa chỉ tĩnh

hoặc địa chỉ đông.

Khi MS đa nhập mạng thành công và đa được thiết lập môt PDP context cho IP

thì MS đa có thể sẵn sàng gửi và nhận dữ liệu vơi mạng Internet.

Các IP datagram được nén và thêm vào các thông tin điều khiển và địa chỉ, trở

thành môt SNDCP PDU và được gửi đi, sử dụng các lơp giao thức LLC, RLC/MAC

và các giao thức vật lý, qua giao diện vô tuyến tơi SGSN đang phục vụ MS. Khi

SGSN nhận được khôi tin không có lỗi, nó gửi khôi tin bằng đường hâm qua mạng

đường trục tơi GGSN, ở đây, các thông tin về đường hâm được gỡ bỏ và GGSN gửi

tơi mạng Internet để tiếp tục chuyển tơi người nhận.

Ngược lại, môt host kết nôi vơi Internet có thể liên lạc vơi GGSN mà không cân

phải có kĩ năng đặc biệt nào. Host gửi IP datagram qua mạng Internet bằng địa chỉ

IP cua MS GPRS. Các giao thức định tuyến cua Internet sẽ định tuyến các gói tơi

mạng con để lấy thông tin về địa chỉ IP cua MS ở đó. Khi GGSN nhận được khôi

tin, nó sẽ tách địa chỉ IP cua MS ra và được dùng để xác định vị tri hiện tại cua MS.

Dữ liệu đô lại được đưa qua đường hâm tơi SGSN, IP datagram ban đâu được thêm



vào các thông tin địa chỉ và điều khiển thành SNDCP PDU và được gửi tơi MS

nhận. Người sử dụng có thể dùng môt thiết bị đâu cuôi duy nhất để nhận và gửi dữ

liệu, nhưng thông thường muôn triệt để sử dụng mạng Internet thì máy di đông phải

nôi vơi môt máy tinh xách tay để có thể thể hiện đây đu nôi dung cua môt trang Web

trong trường hợp truy cập mạng.

3.Tên điểm truy nhập(APN:Access Point Name).

Khi PDP context được thiết lập, sư yêu câu liên kết đến GGSN nơi mà MS có

thể giao tiếp vơi mạng ngoài thì luc đó cân có môt APN gửi đến.

APN dùng để:

Nhận dạng điểm truy nhập mạng ngoài ở GGSN.

có 3 kiểu nhận dạng tên điểm truy nhập.

- Được yêu câu bởi MS khi nhập PDP(APN(r)).

- Hỗ trợ tạo bởi SGSN khi nhập PDP (APN(SGSN)).

- Tìm thấy tư bô lưu giữ thông tin ở HLR(APN(s)).

Thành Phân APN gôm hai bô phận.

- Nhận dạng mạng.

- Nhận dạng nhà khai thác.

Khi môt thuê bao vào môt dịch vụ GPRS, thông tin lưu giữ thuê bao có thể bao

gôm môt APN, khi môt PDP context được kich hoạt, SGSN tra hỏi HLR xác định

xem môt thuê bao có thưc hiện APN hay không ? Nếu có thưc hiện thì SGSN sử

dụng APN thuê bao này(APN(s)) nó nhận dạng chiếm giữ GGSN.MS có thể yêu câu

ro ràng môt APN bằng cách chèn vào nó trong bản tin kich hoạt PDP context.

SGSN nhận yêu câu nàyvà gửi đến GGSN, nếu yêu câu APN không có giá trị thì

kich oạt PDP context sẽ bị tư chôi.

Nếu MS không chèn môt APN(r) trong bô lưu giữ thuê bao ,bôn lưu giữ thuê bao

có thể bao gôm môt APN ưillcard> sư cho phép này làm cho MS có thể truy nhập

bấp cứ APN nào cho loại PDP(VD: IP internet). Nếu không có môt APN nào tôn tại

ở trên, để thay phiên nhau SGSN có thể chèn đây đu môt APN.

Cấu tạo APN.



APN cấu tạo gôm hai bô phận:

APN nhận dạng mạng .Có thể được hiểu như là môt nhan(VD: công ty) hoặc là

môt bô nhan được tách ra bởi dấu chấm(.) GPRS PLMN có thể cấp cho môt ISP

hoặc môt công ty. Việc nhận dạng APN phải không được kết thuc vơi “.gprs”.

APN nhận dạng operator: nó là môt chức năng đây đu cấp cho tên miền đến sư

thoả thuận tên DNS(Domain Name Server)và bao gôm 3 nhân và cuôi cùng bao giờ

cung phải là “.gprs”

VD: MNCnnn.MCCmmm.gprs

APN được lưu giữ trong HLR không bao gôm nhận dạng nhà quản lý APN.

4. Kích hoat PDP context.

Thu tục kich hoạt PDP context chia làm hai phân là thu tục kich hoạt PDP

context băt đâu tư MS và thu tục kich hoạt băt đâu tư mang.

4.1 Thủ tuc kích hoat PDP context đắt đâu từ MS

Thu tục kich hoạt hco môt PDP context là như sau:

MS yêu kich hoạt context bằng cách gửi môt bản tin “active PDP context

request” đến SGSN. Bản tin này bao gôm yêu câu ấn định lại địa chỉ đông. Nếu

địa chỉ IP là được ấn định đông, yêu câu bản tin cho phép có môt chỗ trông. Giá

trị SGSN lwu giữ thông tin thuê bao MS và yêu câu kết nôi.

Khi có giá trị thuê bao được yêu câu, sử dụng SGSN để cung cấp APN đến vị

tri địa chỉ IP yêu câu GGSN bằng cách tra hỏi DNS. GGSN sẽ có yêu câu vị tri

đến SGSN, SGSN gửi cho nó môt bản tin “create PDP context request”. Bản tin


MS GGSNSGSN

yêu câu kich hoạt PDP context

yêu câu tạo ra PĐP context

Trả lời PDP context

chấp nhận kich hoạt PDP context


này bao gôm địa chỉ IP đông cua MS (hoặc khoảng trông nếu ấn định địa chỉ

đông, APN và môt đề nghị TID.

Có môt nhận dạng yêu câu kết nôi bên ngoài, GGSN gửi quay lại “create PDP

context response” đến SGSN. Bản tin này bao gôm địa chỉ IP, sư xác nhận đề

nghị TID và tìm goi ID.

Nhận dạng trả lời GGSN, SGSN kết thuc gửi môt bản tin “Activêt PDP context

Aceept” đến MS và thiết lập PDP context.

4.2 Qua trình mang yêu câu kích hoat PDP context.

Khi PDP PDu được nhận bởi môt GGSN tư mạng bên ngoài môt PDP context

phải được thiết lập để gửi những gói này. Vì vậy tư GGSN là không có đu khả năng

để thiết lập môt PDP context, nó phải yêu câu kich hoạt tư MS gửi đến.

Quá trình kich hoạt PDP context tư mạng như sau:

Khi nhận môt PDP PDU GGSN xác định nếu mạng yêu câu thu tục kich hoạt

PDP context được băt đâu. GGSN có thể đông thời lưu giữ PDP PDU và địa

chỉ PDP và địa chỉ PDP.

Nếu địa chỉ SGSN sẵn sằng để GGSN gửi môt bản tin yêu câu thông báo

PDU(IMSI, PDP type, địa chỉ PDP) đến SGSN, được chỉ ra bởi HLR. SGSN,

được chỉ ra bởi HLR. SGSN gửi trả lại môt bản tin nhận được thông báo PDU

đến GGSN và cho biết rằng nó sẽ yêu câu MS kich hoạt PDP context cùng vơi

địa chỉ PDP.


MS SGSN GGSN

PDP PDU

yêu câu thông báo PDP

trả lời thông báo PDP

yêu câu kich hoạt PDP context

thu tục kich hoạt PDP context


SGSN gửi môt yêu câu kich hoạt PDP context (TI, PDP type, địa chỉ PDP) bản

tin này yêu câu đến MS cân phải kich hoạt PDP context.

PDP context được kich hoạt vơi thu tục kich hoạt PDP context.

4.3 Qua trình thay đổi PDP context

Môt SGSN có thể quyết định, quyết định này gây ra bởi HLR sử dụng “thu tục

chèn dữ liệu thuê bao” đến để thay đôi thông sô, cái đó đa được thương lượng như

thu tục kich hoạt cho môt dịch vụ PDP context. Nhưng thông sô sau có thể đươc

thay đôi:

- Thông lượng QoS.

- Quyền ưu tiên Radio.

- SGSN có thể thay đôi thông sô bằng cách gửi môt bản tin yêu câu thay đôi PDP

context đến MS.

5. Trường hợp rời bỏ PDP context.

Quá trình rời bỏ PDP context có thể được dùng bằng tay hoặc tư đông, phụ thuôc

vào sư chế tạo.

Thu tục rời bỏ như sau:

Nếu kết nôi giữa MT và TE bị gián đoạn, MT có thể băt đâu thu tục rời bỏ PDP

context.

Nếu kết nôi radio mất, MT bảo cho TE biết.

Nếu TE làm mất tác dụng PDP context sau cùng, MT có thể băt đâu môt thu tục

rời bỏ GPRS.



5.1 Qua trình rời bỏ PDP context bắt đâu từ MS.

Các thu tục như sau;

MS gửi môt bản tin yêu câu rời bỏ PDP context băt đâu tư MS đến SGSN.

SGSN gửi môt bản tin yêu câu xoá PDP context(TID) đến GGSN. GGSN thay

đôi trạng thái PDP context và gửi lại môt bản tin trả lời xoá PDP context(TID)

đến SGSN. Nếu MS sử dụng môt địa chỉ PDP đông thì GGSN sẽ giải phóng địa

chỉ PDP này và gửi săp xếp đến những MS khác. Bản tin xoá PDP context được

gửi qua mạng backbone GPRS.

SGSN gửi lại cho MS môt bản tin chấp nhận rời bỏ PDP context.

5.2 Thủ tục rời bỏ PDP context bắt đâu từ SGSN.

SGSN gửi môt yêu câu xoá PDP context đến GGSN. GGSN thay đôi PDP

context và gửi quay lại SGSN môt bản tin xoá PDP context. Nếu MS sử dụng


MS SGSN GGSN

Yêu câu rời bỏ PDP context

yêu câu GTP xoá PDP context

trả lời GPT xoá PDP context

chấp nhận rời bỏ PDP context

GGSNSGSNMS

yêu xoá PDP context

trả lời xoá PDP context

yêu câu rời bỏ PDP context



môt địa chỉ PDP đông, thì GGSN giải phóng địa chỉ này và gửi cho những MS

khác, bản tin xoá PDP context được gửi qua mạng backbone GPRS. SGSN có

thể không cân đợi trả lời tư GGSN trươc đó gửi bản tin rời bỏ PDP context.

SGSN gửi môt bản tin rời bỏ PDP context đến MS, MS thay đôi PDP context

và gửi nó trở lại môt trả lời chấp nhận bỏ PDP context.

5.3 Thủ tục rời PDP context bắt đâu GGSN.

GGSN gửi trả lại yêu câu xoá bỏ PDP context đến SGSN.

SGSN gửi môt bản tin yêu câu rời bỏ PDP context đến MS. MS thay đôi trạng

thái PDP context và gửi trả lời bản tin chấp nhận rởi bỏ PDP context đến

SGSN.

SGSN gửi trả lại yêu câu xoá PDP context đến GGSN nếu sử dụng địa chỉ PDP

đông, GGSN giải phóng địa chỉ IP này và thưc hiện nó vơi những MS khác.

6. Hiêu quả của trang thai MM khi truyền gói.

Truyền gói downlink:

Dữ liệu truyền giữa MS và mạng GPRS chỉ khi MS trong trạng thái ready, trong

trạng thái này SGSN biết vị tri cua MS và xuông đến lơp cell, tuy nhiên trong trạng

thái standby thì chỉ biết đến RA. Để có thể truyền môt gói ở đường xuông thì trươc

tiên MS phải được tìm goi bằng môt bản tin tìm goi gói (PPM) đến RA cho MS.

Trên PPM, MS gửi nó đến vị tri cell đến SGSN và thông qua trạng thái ready.

Truyền gói đến MS trong trạng thái ready được băt đâu bằng PPM thông báo MS có

môt gói dữ liệu đến. Thu tục tìm goi thông báo qua kênh PPM. Mục đich cua PPMs


MS SGSN GGSN

yêu câu xoá PDP context

yêu câu xoá PDP context


trả lời xoá PDP context


là đơn giản quá trình nhận gói như là MS chỉ lăng nghe PPMs thay cho tất cả các gói

dữ liệu trong kênh đường xuông, bằng cách ấy tăng tuôi tho cua pin đáng kể.

Truyền gói Uplink:

Khi môt MS có môt gói được truyền, yêu câu kênh truy nhập uplink, kênh này

được chia bởi môt sô cua những MS và kênh này được điều khiển bởi BSS. MS yêu

câu sử dụng kênh truy nhập ngâu nhiên gói(PGACH), trên bản tin này BSS nhận biết

và gửi lại môt kênh PAGCH. Kênh này cho phép bản tin chấp nhận truy nhập gói

(môt hoặc nhiều khe thời gian), gói sẽ được truyền trên kênh dành riêng.


he thong gprs 3g huawei

Documents