Tổng quan về mạng thông tin di động GSM - GPRS

Tài liệu tham khảo chuyên ngành tin học Tổng quan về mạng thông tin di động GSM - GPRS

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM - GPRS

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :TS NGUYỄN HỮU THANH SINH VIÊN THỰC HIỆN :NGUYỄN MINH NGỌC

LỚP :06TM – 02ĐT

Hà Nội, 2009

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại công nghệ thông tin ngày nay, khái niệm GSM – GPRSkhông còn lạ lẫm đối với những người sử dụng điện thoại di động GSM (GlobalSystem For Mobile Communication) hay còn gọi là hệ thống truyền thông di độngtoàn cầu sử dụng hoàn toàn kỹ thuật số khác với hệ thống mạng điện thoại analog

cổ điển như AMPS (Advanced Mobile Phone Service: Dịch vụ điện thoại di độngcao cấp) GSM là một hệ thống của Châu Âu được thiết kế theo kỹ thuật tín hiệu

số Nó không tương thích với các hệ thống trước đó và như vậy nó không bị ràngbuộc bởi nhu cầu phải tương thích

Sau này hệ thống mạng GPRS (General Packet Radio Service – mạng thôngtin di động thế hệ 2,5G) được phát triển dựa trên nền tảng của mạng GSM Đó làdịch vụ vô tuyến gói chung được Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu tiêu chuẩnhóa vào năm 1993 sử dụng phương thức đa truy nhập theo thời gian TDMA Côngnghệ mà trước đây không khả thi đối với mạng GSM thì bây giờ có thể triển khai

và cung cấp những ứng dụng Internet vô tuyến hấp dẫn hơn cho số lượng lớnngười sử dụng

Vì GPRS được thiết kế để cho phép người sử dụng luôn được kết nối màkhông cần sử dụng thêm các nguồn lực phụ trợ nên GPRS mang lại những cơ hộikinh doanh mới cho các nhà khai thác dịch vụ di động nhằm tăng doanh thu bằngviệc đưa ra những dịch vụ IP mới và thu hút thêm những khách hàng mới với chiphí hợp lý cho người sử dụng đầu cuối Về mặt đầu tư của nhà khai thác việcnhanh chóng đẩy mạnh mức độ bao phủ dịch vụ là có thể vì GPRS tận dụng đượcmột cách hiệu quả mạng vô tuyến GSM

Các mạng thông tin di động hiện nay ở Việt Nam như Viettel, Vina phone,Mobi fone… cũng đã cung cấp dịch vụ GPRS cho người sử dụng với giá thànhhợp lý Trong đó Viettel sử dụng giải pháp GPRS của Ericsson được thiết kế để

chức năng của mạng GSM chỉ cần nâng cấp phần mềm, ngoại trừ BSC cần nângcấp cả phần cứng Trong mạng GPRS có hai nút mạng mới, nút mạng hỗ trợ phục

vụ GPRS (Serving GPRS Support Node – SGSN) và nút mạng hỗ trợ cổng GPRS(Gateway GPRS Support Node – GGSN) được giới thiệu Trong giải pháp củaEricsson, hai nút mạng này có thể được kết hợp thành một nút vật lý Một sự triểnkhai linh hoạt GPRS là có thể, ví dụ: bắt đầu với nút mạng GPRS tập trung hợp cảSGSN và GGSN Ở bước tiếp theo, node tập trung có thể được tách ra thành SGSN

và GGSN chuyên dụng

Trên cơ sở những kiến thức tích luỹ trong những năm học tập chuyên ngànhĐiện Tử - Viễn Thông tại lớp 06TM02ĐT tại trường cán bộ công thương TW liênkết của trường đại học Bách Khoa Hà Nội và sau thời gian thực tập tại Đội kỹ thuật

11 chi nhánh kỹ thuật Hà Nội thuộc Tổng công ty viễn thông quân đội-Viettel

telecom cùng với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hữu Thanh, em đã tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tổng quan về mạng thông

tin di động GSM - GPRS”.

Em xin chân thành cảm ơn đội trưởng đội kỹ thuật 11 Bùi Bá Quân, tổtrưởng tổ kỹ thuật Nguyễn Đức Tài và người trực tiếp hướng dẫn thực tế Lê XuânCảnh, Vũ Văn Chinh đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong đợt thực tập tốt nghiệp

Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Hữu Thanhcùng với tổ trưởng tổ kỹ thuật anh Nguyễn Đức Tài và các anh thuộc tổ kỹ thuậtthuộc Đội kỹ thuật 11 chi nhánh kỹ thuật Hà Nội thuộc Tổng công ty viễn thôngquân đội-Viettel telecom đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ ántốt nghiệp này

Hà Nội, Ngày 25 Tháng 5 Năm 2009

Sinh viên thực hiện Nguyễn Minh Ngọc

DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA

Hình 1.1 Thị phần thông tin di động trên thế giới năm 2006 13

Hình 1.2 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM 14

Hình 1.3 Base Station Controller – Bộ điều khiển trạm gốc 21

Hình 2.1 Cấu trúc của một mạng GPRS 23

Hình 2.2: Tốc độ kênh truyền trong GPRS 26

Hình 2.3: Tốc độ cho các dịch vụ ứng dụng GPRS 26

Hình 3.1: Các khối của mạng GPRS 29

Hình 4.1 Lưu đồ trạng thái nhập/tách khỏi GPRS 38

Hình 4.2 Rời khỏi GPRS do MS khởi xướng 41

Hình 4.3 Rút tách kết hợp GPRS/VLR do MS khởi xướng 42

Hình 5.1: Quá trình mã hóa 44

Hình 5.2 Cập nhật vùng định tuyến trong một SGSN 49

Hình 5.3 Cập nhật vùng định tuyến ngoài SGSN 52

Hình 5.4 Cập nhật kết hợp vùng định tuyến trong cùng một SGSN và vùng định vị trong cùng một MSC. 55

Hình 5.5: Cập nhật kết hợp vùng định vị ngoài MSC và vùng định tuyến trong cùng một SGSN 58

Hình 5.6: Kết hợp cập nhật định vị ngoài MSC và định tuyến ngoài SGSN 60

Hình 5.7: Kích hoạt giao thức PDP do MS khởi tạo 65

Hình 5.8: Ngừng hoạt động khung giao thức PDP do MS khởi tạo 68

Hình 5.9: Nhắn tin GPRS. 71

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

A

Institude

B

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá

C

Access

Postes et Télécommunications Âu

DNS Domain Name Server Server tên miền

E

EIR Equipment Identity Register Bộ ghi danh tính thiết bị

ETSI European Telecommunication Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu

Standards Institude

G

N

Point Identifier

PAGCH Packet Access Grant Channel Kênh cho phép truy cập gói

Service

PDTCH Packet Data Traffic Channel Kênh lưu lượng dữ liệu gói

tần 900 MHz

Channel

Connectionless Network Service

PTP-CONS Point To Point - Dịch vụ mạng hướng kết nối

Connection OtientedNetwork ServiceP-TMSI Packet Temporary Mobile Số nhận dạng thuê bao di động tam

R

S

SMS-C Short Message Service Center Trung tâm dịch vụ tin nhắn

T

TDMA Time DivisionMutiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian

Identifier

U

UMTS Universal Mobile Thế hệ thứ ba của thông tin di động

Telecommunications System (3G)

V

PHẦN MỞ ĐẦU

Đề tài được chia làm ba phần:

TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

Phần I: của đề tài sẽ đề cập tới những vấn đề cơ bản nhất về mạng thông tin di động

Phần II: Trình bày những vấn đề cơ bản về mạng thông tin di động GSM (2G)Phần III: Trình bày những vấn đề cơ bản về mạng thông tin di động GPRS (2,5G)

PHẦN I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VIỄN THÔNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT

TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG:

1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống viễn thông:

• 1836-1866: Điện báo, kỹ thuật ghép kênh, cáp nối qua Đại tây dương

• 1876-1899: Điện thoại (A.G Bell), tổng đài điện thoại, chuyển mạch tựđộng từng nấc

• 1887-1907: Điện báo không dây (Marconi) nối từ tầu biển vào bờ trên ĐTD

• 1820-1828: Lý thuyết truyền dẫn (Carson, Nyquist, Johnson, Hartley)

• 1923-1938: Truyền hình, ống tia âm cực chân không (DuMont), phát thanhquảng bá

• 1948-1950: Lý thuyết thông tin (Shannon), các mã sửa lỗi (Hamming,Golay), ghép kênh theo thời gian ứng dụng vào điện thoại

• 1960: Mô phỏng laser (Maiman)

• 1962: Thông tin vệ tinh Telstar I

• 1962-1966: Dịch vụ truyền số liệu được đưa ra thương mại; PCM khả thicho truyền dẫn tín hiệu thoại và truyền hình; lý thuyết truyền dẫn số, mã sửasai (Viterbi)

• 1964: Khai thác các hệ thống chuyển mạch

• 1970-1975: CCITT phát triển các tiêu chuẩn về PCM

• 1975-1985: Hệ thống quang dung lượng lớn, chuyển mạch tích hợp cao, các

bộ vi xử lý tín hiệu số; Mạng di động tổ ong hiện đại được đưa vào khai thác(NMT, AMPS); Mô hình tham chiếu OSI (tổ chức ISO)

• 1985- 1990: LAN, ISDN được chuẩn hoá, các DV truyền SL phổ biến,truyền dẫn quang thay cáp đồng trên các đường truyền dẫn băng rộng cự ly

xa, phát triển SONET, chuẩn hoá và khai thác GSM, SDH

• 1990-1997: GSM tế bào số, truyền hình vệ tinh phổ biến rộng rãi trên thếgiới; Internet mở rộng nhanh chóng nhờ WWW.

• 1997-2000: Viễn thông mang tính cộng đồng, phát triển rộng rãi GSM,CDMA; Internet phát triển; WAN băng rộng nhờ ATM, LAN Gb

• 2001: HDTV, di động 3G, các mạng băng rộng, các hệ thống truy nhập đưacác dịch vụ đa phương tiện tới mọi người

Chúng ta có thể xét tiến trình phát triển của mạng thông tin di động qua cácgiai đoạn sau:

Giai đoạn 2G: gồm có GSM, SMS, Cỉcuit Data

Giai đoạn 2,5G (năm 2001 – 2002): HSCSD, GPRS, ASCI…

Giai đoạn 3 (GSM Phase 2+): ở giai đoạn này được chia làm 2 hướng pháttriển là:

Từ giai đoạn 2 lên UMTS

Từ giai đoạn 2 thông qua EDGE lên UMTS

Hình 1.1 Thị phần thông tin di động trên thế giới năm 2006

1.2 Xu hướng phát triển của mạng thông tin di động:

Để đáp ứng được nhu cầu phát triển của công nghệ mới, nhu cầu sử dụngcủa thuê bao thì giai đoạn thứ 3 là một nhu cầu tất yếu Tuy nhiên việc chuyểngiao trực tiếp từ thông tin di động giai đoạn hai GSM lên WCDMA là rất tốn kém,đòi hỏi chi phí đầu tư lớn từ các nhà sản xuất và các nhà khai thác dịch vụ Điềunày dẫn tới sự tăng giá thành dịch vụ và ảnh hưởng trực tiếp đến lợi ích của cácthuê bao Do đó GPRS là một phương pháp khả thi cho một nền tảng GSM đã pháttriển, đó là một bước đệm trong quá trình chuyển từ thông tin di động giai đoạn haisang giai đoạn ba Các công nghệ trong các bước đệm này đối với các mạng thôngtin di động sử dụng công nghệ GSM ở giai đoạn hai là HSCSD (Số liệu chuyểnmạch kênh tốc độ cao) GPRS cho phép các chi phí mà người sản xuất, khai thácdịch vụ và quan trọng hơn cả là người sử dụng chấp nhận được

Hình 1.2 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM

PHẦN II LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG GSM:

-1986: Hai kỹ thuật trên đã được kết hợp để tạo nên công nghệ phát choGSM.

Các nhà khai thác của 12 nước Châu Âu đã cùng ký bản ghi nhớMemorandum of Understanding (MoU) quyết tân giới thiệu GSM vào năm 1991

-1988: CEPT bắt đầu xây dựng đặc tả GSM cho giai đoạn hiện thực và đã cóthêm 5 nước gia nhập MoU

-1989: Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI – EuropeanTelecommunication Standards Institude) nhận trách nhiệm phát triển đặc tả GSM

-1990: Đặc tả giai đoạn 1 đã được đưa cho các nhà sản xuất phát triển thiết

-1993: Úc là nước đầu tiên ngoài CEPT ký MoU, khi đó MoU đã được 70nước tham gia Mạng GSM được công bố tại Áo, Ai-xơ-len, Hồng Kông, Na Uy và

Úc Thuê bao GSM lên đến hàng triệu Hệ thống DCS thương mại đầu tiên đượccông bố ở Anh

-1994: MoU có hơn 100 tổ chức tham gia tại 60 nước Nhiều mạng GSM rađời, tổng số thuê bao lên 3 triệu

-1995: Đặc tả cho Dịch vụ liên lạc cá nhân (PCS – Personal communicationsService) được phát triển tại Mỹ, đây là một phiên bản GSM hoạt động trên tần số1900MHz GSM tiếp tục phát triển nhanh, mỗi ngày thuê bao GSM tăng 10.000

-4/1995:MoU có 188 thành viên trên 69 quốc gia Hệ thống GSM 1900 cóhiệu lực tuân theo chuẩn PCS 1900.

-1998: Mou có 253 thành viên trên 100 nước và có trên 70 triệu thuê baotrên toàn cầu chiếm 31% thị trường di động thế giới

-6/2002 Hiệp hội GSM có 600 thành viên, đạt 79 triệu thuê bao chiếm 71%thị trường di động số trên 173 quốc gia

1.2 Đặc tả GSM:

GSM được thiết kế độc lập với hệ thống nên hoàn toàn không phụ thuộc vàophần cứng mà chỉ tập trung vào chức năng và ngôn ngữ giao tiếp của hệ thống

Điều này tạo điều kiện cho người thiết kế phần cứng sáng tạo thêm tính năng

và cho phép công ty vận hành mạng mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau

Bản đặc tả gồm 12 mục, mỗi mục do 1 nhóm chuyên gia và 1 công ty riêngbiệt phụ trách viết, ESTI giữ vai trò điều phối chung

GSM 1800 được xem là phần phụ lục, nó chỉ đề cập đến sự khác nhau giữaGSM 900 và GSM 1800

GSM 1900 được viết dựa trên GSM 1800 nhưng có thay đổi cho phù hợpvới chuẩn ANSI (American National Standards Institude) của Mỹ

đến truyền phát sóng radio OMC thực hiện nhiệm vụ vận hành và bảo trì mạng,như theo dõi lưu lượng cảnh báo khi cần thiết OMC có quyền truy xuất đến cả SS

và BSS

2 Kiến thức dạng địa lý:

Với mọi mạng điện thoại, kiến trúc là nền tảng quan trọng để xây dựng quitrình kết nối cuộc thoại đến đúng đích Với mạng di động thì điều này lại càngquan trọng: do người dùng luôn di chuyển nên kiến trúc phải có khả năng theo dõiđược vị trí của thuê bao

3 Ô (cell):

Là đơn vị cơ bản của hệ thống tế bào, được định nghĩa theo vùng phủ sóngcủa BTS Mỗi ô được cấp một số định danh duy nhất gọi là CGI (Cell GlobalIdentity) Để phủ sóng toàn quốc, người ta cần đến một số lượng rất lớn BTS Đểphủ sóng toàn bộ 61 tỉnh thành Mobifone bố trí 358 BTS, Việc bố trí dựa trên mộtmức độ khai thác của từng khu vực, chỉ riêng khu vực 2 (từ Lâm Đồng trở vào) đãđặt đến gần 300 BTS (chiếm gần một nữa tổng số BTS của mạng); trong tương lai,GPC (công ty quản lý mạng Vinaphone) và VMS (MobiFone) vẫn sẽ tiếp tục lắpđặt thêm BTS để mở rộng và nâng cấp chất lượng vùng phủ sóng

4 Vùng định vị (LA-Location Area):

Nhiều ô được ghép nhóm và gọi là một LA Trong mạng, vị trí của thuê bao

do LA khu vực của thuê bao nắm giữ Số định danh cho LA được lưu thành thông

số LAI (Location Area Identity) ứng với từng thiết bị di động (điện thoại di động)trong VLR Khi thiết bị di chuyển sang ô của LA khác thì bắt buộc phải đăng ký lại

vị trí với mạng, nếu dịch chuyển giữa các ô trong cùng một LA thì không phải thựchiện qui trình trên Khi có cuộc gọi đến thiết bị, thông điệp được phát ra(broadcast) toàn bộ các ô của LA đang quản lý thiết bị

5 Vùng phục vụ của MSC:

Nhiều vùng LA được quản lý bởi một MSC Để có thể kết nối cuộc thoại đếnthiết bị di động, thông tin vùng dịch vụ MSC cũng được theo dõi và lưu lại HLR.

Vùng dịch vụ GSM: Vùng dịch vụ GSM là toàn bộ vùng địa lý mà thuê baocó thể truy nhập vào mạng GSM, và sẽ càng mở rộng khi có thêm nhiều nhà khaithác ký thỏa ước hợp tác với nhau Hiện tại thì vùng dịch vụ GSM đã phủ hàngchục quốc gia, kéo dài từ Ai-xơ-len đến Châu Úc và Nam Phi Chuyển vùng là khảnăng cho phép thuê bao truy nhập mạng của mình từ mạng khác Mô hình mạng diđộng tế bào có thể được trình bày giữa hai góc độ

7 Băng tần:

Hiện tại mạng GSM đang hoạt động trên 3 băng tần: 900, 1800, 1900MHz.Chuẩn GSM ban đầu sử dụng băng tần 900MHz, gọi là phiên bản P-GSM (PrimaryGSM) Để tăng dung lượng, băng tần dần mở sang 1800 và 1900MHz, gọi là phiênbản mở rộng (E-GSM) Chính vì thế, thị trường đã xuất hiện nhiều loại điện thoại

hỗ trợ nhiều băng tần nhằm tạo thuận lợi cho người dùng thường xuyên đi nướcngoài và tận dụng được hết ưu thế chuyển vùng quốc tế của mạng GSM hiện nay

1.4 Các thủ tục cơ bản của GSM.

Thiết bị sẽ tự động thực hiện quy trình cần thiết mà không cần đến sự quantâm hay điều khiển của người dùng

Khi thiết bị (điện thoại di động) ở trạng thái tắt, nó được tách ra khỏi mạng.Khi bật lên, thiết bị dò tần số GSM để tìm kênh điều khiển Sau đó, thiết bị đocường độ của tín hiệu từ các kênh và ghi lại Cuối cùng thì chuyển sang kết nối vớikênh có tín hiệu mạnh nhất.

2 Chuyển vùng:

Vì GSM là một chuẩn chung nên thuê bao có thể dùng điện thoại hệ GSMtại hầu hết các mạng GSM trên thế giới Trong khi di chuyển, thiết bị liên tục dòkênh để luôn duy trì tín hiệu với trạm là mạnh nhất Khi tìm thấy trạm có tín hiệumạnh hơn, thiết bị sẽ tự động chuyển sang mạng mới; nếu trạm mới nằm trong LAkhác, thiết bị sẽ báo cho mạng biết vị trí mới của mình Riêng với chế độ chuyểnvùng quốc tế hoặc chuyển vùng giữa mạng của hai nhà khai thác dịch vụ khác nhauthì quá trình cập nhật vị trí đòi hỏi phải có sự chấp thuận và hỗ trợ từ cấp nhà khaithác dịch vụ

*Thực hiện cuộc gọi từ thiết bị di động vào điện thoại cố định:

1 Thiết bị kiểu yêu cầu một kênh báo hiệu

2 BSC/TRC sẽ chỉ định kênh báo hiệu

3 Thiết bị gửi yêu cầu thiết lập cuộc gọi cho MSC/VLR Thao tác đăng kýtrạng thái tích cực cho thiết bị vào VLR, xác thực, mã hóa, nhận dạng thiết bị, gửi

số được gọi cho mạng, kiểm tra xem thuê bao có đăng ký dịch vụ cấm gọi ra đềuđược thực hiện trong bước này - Nếu hợp lệ, MSC/VLR báo cho BSC/TRC mộtkênh đang rỗi - MSC/VLR chuyển tiếp số được gọi cho mạng PSTN - Nếu máyđược gọi trả lời, kết nối sẽ được thiết lập

*Thực hiện cuộc gọi từ điện thoại cố định đến thiết bị di động:

Điểm khác biệt quan trọng so với gọi từ thiết bị di động là vị trí của thiết bịkhông được biết chính xác Chính vì thế trước khi kết nối, mạng phải thực hiệncông việc xác định vị trí của thiết bị di động

1 Từ điện thọai cố định, số điện thoại di động được gửi đến mạng PSTN.Mạng sẽ phân tích, và nếu phát hiện ra từ khóa gọi ra mạng di động, mạng PSTN

sẽ kết nối với trung tâm GMSC của nhà khai thác thích hợp

2 GMSC phân tích số điện thoại di động để tìm ra vị trí đăng ký gốc

trong HLR của thiết bị và cách thức nối đến MSC/VLR phục vụ

3 HLR phân tích số điện thoại di động để tìm ra MSC/VLR đang phục vụcho thiết bị Nếu có đăng ký dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi đến, cuộc gọi sẽ được trả

về GMSC với số điện thoại được yêu cầu chuyển đến

4 HLR liên lạc với MSC/VLR đang phục vụ

5 MSC/VLR gửi thông điệp trả lời qua HLR đến GMSC

6 GMSC phân tích thông điệp rồi thiết lập cuộc gọi đến MSC/VLR

7 MSC/VLR biết địa chỉ LA của thiết bị nên gửi thông điệp đến BSC quản

lý LA này

8 BSC phát thông điệp ra toàn bộ các ô thuộc LA

Hình 1.3 Base Station Controller – Bộ điều khiển trạm gốc

9 Khi nhận được thông điệp, thiết bị sẽ gửi yêu cầu ngược lại

10 BSC cung cấp một khung thông điệp chứa thông tin

11 Phân tích thông điệp của BSC gửi đên để tiến hành thủ tục bật trạng tháicủa thiết bị lên tích cực, xác nhận, mã hóa, nhận diện thiết bị

12 MSC/VLR điều khiển BSC xác lập một kênh rỗi, đổ chuông Nếu thiết

bị di động chấp nhận trả lời, kết nối được thiết lập Trong trường hợp thực hiệncuộc gọi từ thiết bị di động đến thiết bị di động, quá trình cũng diễn ra tương tựnhưng điểm giao tiếp với mạng PSTN của điện thoại cố định sẽ được thay thế bằngMSC/VLR khác DROPBACK giữa hai nhà khai thác dịch vụ Đây là một ưu điểm

mà các nhà khai thác dịch vụ thường ứng dụng để tiết kiệm chi phí cho truyền phát

và xử lý Ví dụ trong vùng chuyển vùng quốc tế, thuê bao đăng ký tại Việt Namthực hiện cuộc gọi tại Singapore cho một thiết bị di động tại Singapore Thông

thường tuyến kết nối sẽ đi ngược về Việt Nam; nếu ứng dụng tính năng dropback,tuyến kết nối sẽ được tối ưu trong vùng của Singapore.

1.5.Gửi và nhận tin nhắn trong mạng GSM:

5 SMS-GMSC chuyển thông điệp lại cho MSC/VLR chỉ định

6 Tiến hành nhắn tin tìm kiếm và kết nối thiết bị vào mạng

7 Nếu xác thực thành công, MSC/VLR sẽ phát tin nhắn đến thiết bị

8 Nếu truyền nhận tin nhắn thành công, MSC/VLR sẽ gửi báo cáo về C; ngược lại, MSC/VLR sẽ thông báo cho HLR và gửi báo cáo lỗi về

SMS-SMS-C

GPRS cho phép sử dụng các máy điện thoại di động thông thường để truynhập Internet Nhờ GPRS người sử dụng có thể làm việc với thư điện tử của mình,với các server Web thông thường (chứ không phải với các versions WAP chuyêndụng) v.v

Ưu thế cơ bản của các mạng GPRS là ở chỗ người sử dụng chỉ phải chi trảcho lượng thông tin phát /thu chứ không phải cho thời gian vào mạng Trước khicó tiêu chuẩn công nghệ GPRS, thuê bao phải trả tiền cho toàn bộ thời gian kết nối

mà không phụ thuộc vào việc họ có sử dụng kênh truyền số liệu quy định haykhông Nói một cách khác, tài nguyên của mạng chỉ phát huy hiệu lực trong thờigian truyền số liệu trực tiếp từ máy điện thoại Trong thời gian ngừng hoạt động,chẳng hạn như để duyệt thư điện tử, tài nguyên mạng được giao cho các thuê baokhác sử dụng Ngoài ra, công nghệ GPRS là một giai đoạn trung gian để chuyển từthế hệ thứ hai (GMS) sang thế hệ thứ ba (UMTS - Universal MobileTelecommunications System) Trong GPRS, tốc độ truyền số liệu cao nhất có thểcó là 171,2kbit/s nhanh hơn gần gấp 12 lần so với truyền số liệu trong các mạngGMS thông thường (9,6 kbit/s) Tuy nhiên,vào thời điểm hiện tại người ta chưa cầntốc độ cao như vậy mà thường chỉ trong khoảng 30-40kbit/s

Với các chức năng được tăng cường, GPRS làm giảm giá thành, tăng khảnăng thâm nhập các dịch vụ số liệu cho người dùng Hơn nữa, GPRS nâng cao cácdịch vụ dữ liệu như độ tin cậy và đáp ứng các đặc tính hỗ trợ Các ứng dụng sẽđược phát triển với GPRS sẽ hấp dẫn hàng loạt các thuê bao di động và cho phépcác nhà khai thác đa dạng hoá các dịch vụ Các dịch vụ mới sẽ làm tăng nhu cầu vềdung lượng đường truyền trên các tài nguyên vô tuyến và các tiểu hệ thống cơ sở.Một phương pháp GPRS dùng để làm gim bớt các tác động đến dung lượng đườngtruyền là chia sẻ cùng tài nguyên Radio giữa các trạm di động trong một tế bào.Hơn nữa, các thành phần mạng cốt lõi sẽ được triển khai để hỗ trợ cho các dịch vụ

số liệu được hiệu quả hơn

Để cung cấp các dịch vụ mới cho người sử dụng điện thoại di động, GPRS làbước quan trọng hội nhập tới các mạng thông tin thế hệ ba (3G) GPRS cho phépcác nhà khai thác mạng triển khai trên nền một cấu trúc cốt lõi dựa trên mạng IPcho các ứng dụng số liệu và sẽ tiếp tục được sử dụng và mở rộng cho các dịch vụ

3G cho các ứng dụng số liệu và thoại tích hợp GPRS chứng tỏ được sự phát triểncác dịch vụ và ứng dụng mới, cũng như được dùng để phát triển các dịch vụ 3G.

Trước những mong đợi về nhu cầu đa dạng và tinh vi của dịch vụ, GPRS đã cảitiến cách truyền trong mạng GSM theo chuẩn ETSI (European TelecommunicationsStandards Institute)

Về cơ bản là sử dụng các gói tin để truyền tải dữ liệu trên mạng thay choviệc sử dụng kết nối kênh cố định của dịch vụ hiện tại khi và chỉ khi có dữ liệuđược gửi Giao thức TP được sử dụng trong mạng GPRS vì GPRS được thiết kếnhư một phương thức cung cấp dịch vụ mạng để hỗ trợ những ứng dụng theo dữliệu chuẩn (Standard Data Protocols)

Một trong những ưu điểm của chuyển mạch gói là cho phép nhiều người sửdụng phận chia một kênh vật lý Điều này sẽ tối ưu hóa sử dụng phổ nhờ phân chiakhe thời gian động giữa những người sử dụng và nâng cao hiệu suất sử dụng lêngấp ba lần so với chuyển mạch kênh Thuê bao có thể kết nối đến tất cả các khethời gian với thời gian thiết lập cuộc gọi nhỏ Như vậy sẽ tiết kiệm chi phí cho cơsở hạ tầng vì có thể triển khai phát triển trên nền hạ tầng sẵn có để hỗ trợ cho cảhai loại dịch vụ: thoại và dữ liệu

Trong khi kỹ thuật chuyển mạch kênh có thể cho tốc độ truyền dẫn dữ liệulên 56 kbit/s đối với mạng thông tin cố định hay 9,6 kbit/s đối với mạng GSM hiệntại nhưng chi phí rất cao và sử dụng không hiệu quả, thì GPRS với kỹ thuật chuyểnmạch gói đưa tốc độ lên tới 171,2 kbit/s và phổ được sử dụng hiệu quả hơn gấp 3lần so với tốc độ truyền dẫn dữ liệu của mạng thông tin cố định và gấp 10 lần tốc

độ truyền dẫn dữ liệu của mạng GSM hiện tại

Tốc độ dữ liệu cung cấp bởi GPRS phụ thuộc vào lược đồ mã hóa kênh Có

4 chuẩn tốc độ cho một kênh truyền trong GPRS là: 9,05 kbit/s – 13,4 kbit/s – 15,6kbit/s – 21,4 kbits như mô tả ở hình 3.2:

Lược đồ Tỷ lệ mã Tốc độ dữ liệu trên 1 khe

thời gian (kbit/s)

Tốc độ dữ liệu trên 8 khe thời gian (kbit/s)

Hình 2.2: Tốc độ kênh truyền trong GPRS.

Với khả năng có thể đưa ra linh hoạt từ 1 đến 8 kênh lưu lượng (hay 8 khethời gian) trên một tần số sóng mang đơn (một khung TDMA), GPRS đã đưa tốc

độ dữ liệu lên tối đa là 171,2 kbit/s đối với 1 người sử dụng Trên thực tế, do sựcần thiết phải mã hóa kênh và phân phối đa khe thời gian nên giới hạn tốc độ sẽ chỉ

là 115 kbit/s Tuy nhiên, phần lớn các ứng dụng lại ở tốc độ thấp hơn nhiều nhưngchất lượng dịch vụ vẫn chấp nhận được

Các dịch vụ nêu ở hình 3.3:

Các ứng dụng số liệu Tốc độ (kb/

Tốc độ(kb/s)Telemetry

Electronic Newspapers

EmailVideo ConferenceDatabase AccessData Transfer (UDI)Multi – User gamesAudio Visual (MPRG-4)

28,828,828,828,8646464

Hình 2.3: Tốc độ cho các dịch vụ ứng dụng GPRS.

GPRS cũng cho phép phát triển dịch vụ bản tin ngắn SMSC (Short MessageService Centre) về khía cạnh tốc độ, thành phần và chiều dài bản tin bằng cáchchuyển lưu lượng bản tin qua mạng GPRS (mạng GSM hiện tại truyền tải dữ liệu ởtốc độ 9,6 kbit/s và chiều dài bản tin ngắn là 160 ký tự).

Yêu cầu cho người sử dụng có thể sử dụng dịch vụ GPRS:

- Điện thoại di động hay thiết bị đầu cuối hỗ trợ GPRS

- Mạng điện thoại di động mà thuê bao sử dụng phải hỗ trợ GPRS

- GPRS được cung cấp cho người sử dụng

- Địa chỉ truyền và nhận dữ liệu phải thông qua mạng GPRS

Để có thể thiết lập GPRS dựa trên nền tảng mạng GSM cơ sở cần yêu cầu bổsung thêm hai modul lõi sau:

GGSN: Gateway GPRS Support Node

SGSN: Serving GPRS Support Node

Chương 3 Kiến trúc của GPRS

Các công nghệ GSM/GPRS/EDGE có cùng một cơ sở nền tảng đó là kỹthuật truy cập TDMA và FDMA vì vậy hoạt động trên cùng một băng thông (vớimỗi kênh băng tần số 200kHz)

Kiến trúc mạng có sử dụng công nghệ GPRS được mô tả sơ lược trên hình

vẽ Trong cấu trúc này, các thành phần tiêu chuẩn của mạng GSM quen thuộc đượcmở rộng thêm bằng các phần tử mới hoặc được đổi mới Nhìn chung, có tất cả bốnthành phần chính, trong đó có hai thành phần chưa có trong công nghệ GSM đanghoạt động

Các khối trong hệ thống GPRS:

-MS (Mobile Station)

-BSS (Base Station System)

-SGSN (Serving GPRS Support Node)

-GGSN (Gateway GPRS Support Node)

Bên cạnh 4 thành phần chính nêu trên thì phần MSC (Mobile SwitchingCenter) cũng không thể không kể đến

Mạng GPRS trong hệ thống GSM có các đặc điểm sau:

- Tương tác giữa GPRS và mạng GSM hiện tại được thông qua hệ thống báohiệu số 7

- MSC và VLR không thực sự cần thiết khi định tuyến dữ liệu GPRS nhưngnó được dùng khi kết nối GPRS trên mạng GSM hiện tại

- HLR chứa thông tin chi tiết về thuê bao trong mạng GPRS

- AUC được dùng để xử lý nhận thức và mật mã

Các khối của 1 mạng GPRS được biểu diễn ở hình 3.1:

Hình 3.1: Các khối của mạng GPRS 3.1 MS (Mobile Station) - Trạm di động:

Trạm di động (MS - mobile station) có thể là một máy tính xách tay hay bỏtúi, một máy điện thoại di động hoặc bất kỳ một thiết bị nào khác có hỗ trợ côngnghệ GPRS.Về mặt chức năng, MS bao gồm hai cấu kiện:

- Thiết bị đầu cuối TE (terminal equipment), chẳng hạn như một máy tínhxách tay;

- Đầu cuối di động MT (Mobile Terminal),chẳng hạn như một modem.

- Có 3 loại MS được quy định cho việc sử dụng mạng GPRS là A, B và Cdựa vào sự đăng nhập tới mạng PLMN mà GPRS hỗ trợ, MS sẽ thông báo tớimạng về lớp GPRS và tiềm năng đa khe thời gian của nó

Tuỳ thuộc vào loại thiết bị và vào khả năng mạng,trạm di động sẽ hoạt độngtheo một trong ba chế độ làm việc:

- Cấp A – hỗ trợ đồng thời sự đăng nhập, sự khởi hoạt (activiation), giám sátbáo khẩn (invocation), lưu lượng cho phép trạm di động cùng một lúc phát đi cả dữliệu và tiếng nói, có nghĩa là làm việc đồng thời trong cả mạng GSM lẫn GPRS

- Cấp B – hỗ trợ đồng thời sự đăng nhập , sự kích hoạt, giám sát Tuy nhiên,nó chỉ hỗ trợ thông báo khẩn đồng thời trong giới hạn Ví dụ như kênh ảo GPRS sẽkhông được giải quyết do sự có mặt của lưu lượng chuyển mạch kênh Trongtrường hợp như vậy, sự kết nối ảo GPRS sẽ bị bận hoặc treo, đồng thời lưu lượng

sẽ không được hỗ trợ bởi MS cấp B Thuê bao có thể phát hoặc thu các cuộc gọicủa cả 2 dịch vụ GSM và GPRS liên tiếp nhưng không đồng thời Sự lựa chọn dịch

vụ thích hợp được thực hiện tự động Nói cách khác, cấp B cho phép trạm di độngphát đi cả tiếng nói cả dữ liệu, nhưng vào các thời điểm khác nhau, có nghĩa làkhông đồng thời

- Cấp C – chỉ hỗ trợ sự đăng nhập không đồng thời Nếu cả 2 dịch vụ được

hỗ trợ thì MS loại C chỉ có thể phát hoặc thu hoặc đồng thời phát và thu các cuộcgọi chỉ từ dịch vụ tự lựa chọn hoặc mặc định Trạng thái dịch vụ GSM hoặc GPRSkhông được lựa chọn bị loại khỏi mạng Thêm vào đó, khả năng của MS cấp C đểthu và phát bản tin ngắn SMS là tùy chọn Nhưng đến hiện nay, cấp C chỉ cho phéptrạm di động làm việc trong chế độ GPRS

Khi đấu nối vào mạng GPRS trạm di động (mà chính xác hơn là thành phầnTE) sẽ nhận địa chỉ IP; địa chỉ này không thay đổi trước thời điểm đấu nối của đầu

nó là di động Trạm di động thiết lập kết nối với nút dịch vụ của các thuê baoGPRS, mà sẽ được mô tả ở sau

3.2 BSS (Base Station System) - Trạm gốc:

Trạm gốc BSS (Base Station System) thu tín hiệu vô tuyến từ trạm di động

và tuỳ thuộc vào việc cái gì được phát đi (tiếng nói hay dữ liệu) mà nó sẽ chuyểntiếp lưu lượng:

- tới trung tâm chuyển mạch di động MSC (Mobile Switching Center) vốn làthành phần tiêu chuẩn của mạng GSM;

- tới nút hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN- Serving GPRS Support Node) là nơichịu trách nhiệm xử lý dữ liệu đến/đi của GPRS

Thành phần của BSS bao gồm: BSC, PCU và BTS

BSC làm các chức năng sau trong GPRS:

-Giao diên vô tuyến cho dữ liệu gói

Khối điều khiển gói (PCU - Packet Control Unit):

Khối PCU được bổ sung vào cơ sở hạ tầng của GSM, có thể coi đây là sựnâng cấp phần mềm cho BSC, PCU có quan hệ với các giao thức vô tuyến lớpthấp, nó xử lý lưu lượng dữ liệu và tách ra khỏi lưu lượng thoại GSM Ngoài ra,

PCU còn thêm chức năng tạo gói và điều khiển dộng liên kết vô tuyến Điều nàycho phép nhiều người sử dụng có thể truy cập tới nguồn tài nguyên vô tuyến giốngnhau theo những phương pháp truy nhập riêng và giải phóng kênh truyền khikhông sử dụng.

PCU làm các chức năng sau:

-Chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên vô tuyến dữ liệu gói trong BSS

-PCU chịu trách nhiệm xử lý lớp MAC và PLC của giao diện vô tuyến, lớpBSSGP và NS của giao diện Gb

-Truyền dữ liệu gói

3.3 SGSN (Serving GPRS Support Node) - Nút phục vụ các thuê bao

GPRS:

Nút phục vụ thuê bao SGSN là thành phần chủ yếu của mạng GPRS Nó có

nhiệm vụ chuyển tiếp các gói IP mà trạm di động gửi đi và nhận được

Về thực chất nó cũng là một trung tâm chuyển mạch giống như MSC trongGSM, nhưng có khác ở chỗ nó chuyển mạch cho các gói chứ không phải các kênh

Thông thường, nút này được xây dựng trên cơ sở OC Unix và có địa chỉ IP riêng

của nó.Từ quan điểm an toàn, SGSN có thể có các chức năng:

* Kiểm tra sự cho phép các thuê bao sử dụng các dịch vụ đã được mã hoá(authentication) Cơ chế chứng thực của GPRS giống với cơ chế tương tự trongGSM;

* Giám sát các thuê bao đang hoạt động.

* Mã hoá các dữ liệu Thuật toán mã hoá trong công nghệ GPRS (GEA 1,GEA 2, GEA 3) khác với các thuật toán mã hoá trong GSM (A5/1, A5/2, A5/3),nhưng được xử lý trên cơ sở các thuật toán đó

3.4 GGSN (Gateway GPRS Support Node) - Nút định tuyến của GPRS:

Nút định tuyến GGSN (gateway GPRS support node) cũng là một thànhphần quan trọng của công nghệ GPRS và chịu trách nhiệm thu và phát các dữ liệu

từ các mạng bên ngoài, chẳng hạn như Internet hay mạng của các nhà khai thácGPRS khác Nói cách khác, nếu nhìn từ phía các mạng gói IP bên ngoài thì GGSNhoạt động như 1 bộ định tuyến cho các địa chỉ IP của mọi thuê bao được phục vụbởi mạng GPRS Từ quan điểm các nhà khai thác mạng GPRS bên ngoài thì đây làcác bộ định tuyến thông thường (cũng giống như SGSN, chúng dựa trên Unix) có

nhiệm vụ nhận các dữ liệu cho tất cả các thuê bao dịch vụ GPRS Ngoài việc định

tuyến GGSN còn có nhiệm vụ phân phối các địa chỉ IP và các dịch vụ tính cước C

3.5 MSC (Mobile Switching Center):

MSC đảm nhiệm các chức năng sau:

-Cập nhật thông tin từ SGSN

-Yêu cầu gọi CS đến SGSN

-Kết hợp báo hiệu cho mobile loại A/B

-Ngưng tạm thời hoặc chiếm lại (A và Gb)

Chương 4: Giao diện và hình thức quản lý của mạng GPRS

4.1 Các giao diện mạng:

- Giao diện Gb là giao diện giữa BSS (PCU và SGSN).

- Giao diện Gi là giao diện giữa GGSN và mạng dữ liệu công cộng

- Giao diện Gn là giao diện giữa SGSN và GGSN (hoặc giữa 2 SGSN) trongmột mạng di động)

- Giao diện Gp là giao diện giống như Gn nhưng giữa 2 mạng di động khácnhau

Các giao diện sau chỉ dùng để truyền tải báo hiệu:

- Giao diện Gc: giữa GGSN và HLR/GR

- Giao diện Gf: giữa SGSN và EIR

- Giao diện Gr: giữa SGSN và HLR/GR

- Giao diện Gs: giữa SGSN/SLR và MSC/VLR

- Giao diện Gd: giữa 1 SGSN hoặc 1 MSC đấu nối tới trung tâm SMS

4.2 Các kết nối trong mạng GPRS:

Mạng GPRS thực hiện chức năng chuyển các gói dữ liệu từ điểm tới điểm(PTP-Point To Point) cho người sử dụng như:

- Từ điểm truy nhập di động (Um) tới điểm truy nhập di động (Um)

- Từ điểm truy nhập di động (Um) tới điểm truy nhập cố định (Gi)

- Từ điểm truy nhập cố định (Gi) tới điểm truy nhập di động (Um)

Chuẩn X.28 được áp dụng cho truy nhập từ MS tới GGSN

Chuẩn X.25 được áp dụng cho truy nhập từ GGSN đến các mạng dữ liệu bênngoài.

Có 2 dạng kết nối hỗ trợ:

- PTP-CLNS (Point To Point - Connectionless Network Service): Dịch vụmạng không hướng kết nối, sử dụng giao thức IP

- PTP-CONS (Point To Point - Connection Otiented Network Service): Dịch

vụ mạng hướng kết nối, sử dụng giao thức X.25

4.3 Nguyên tắc hoạt động của GPRS:

Khi hoạt động, một thiết bị đầu cuối GPRS làm việc giống như một điệnthoại di động chuẩn – cả hai liên lạc với một trạm gốc và cơ sở hạ tầng cung cấptính năng xác thực, kết nối và dịch vụ Điểm khác biệt chính là GPRS cho phépngười sử dụng “được kết nối” liên tục với mạng

Thay vì gửi dữ liệu tới một đích cố định - kết nối quay số, GPRS cho phépcác gói dữ liệu được chèn vào một luồng kết nối thường trực Các gói tin từ nhữngngười sử dụng khác nhau trong một tế bào được đan xen, sao cho dung lượngtruyền dẫn “luôn có” (always-on) được chia sẻ, mà không có khe thời gian địnhtrước thường trực được phân bổ cho một cuộc gọi Do đó, dung lượng có thể đượcphân bổ khi cần thiết và giải phóng khi không cần

Tốc độ truyền dữ liệu GSM là 14,4 kbit/s thông qua một kết nối cố địnhđược thay thế trong GPRS băng cách truy nhập vào từ 1 tới 8 khe thời gian đồngthời chạy với dung lượng kết hợp vào khoảng 14,4 kbit/s cho mỗi khe Tốc độ dữliệu cụ thể tùy thuộc vào các điều kiện vô tuyến Dung lượng này có được đến mứcnào tùy thuộc vào các phiên bản GPRS khác nhau và các đặc tính khác nhau

Ví dụ: GPRS lớp 8 (Class 8 GPRS) có thể xử lý tới 5 khe thời gian kế tiếpnhau, 4 khe nhận và 1 khe phát tín hiệu – cho tốc độ dữ liệu chiều về lên tới 50 kbit/s.Lớp 12 (Class 12 GPRS) cho phép bất kì tổ hợp nào của 5 khe giữa thu và phát.

Tất cả các gói tin được truyền dẫn trên các khe thời gian được chuyển từtrạm gốc (BTS) nhờ nút mạng hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) một SGSN có thể hỗtrợ nhiều trạm gốc, SGSN truy tìm tất cả các máy di động trong phạm vi vùng phục

vụ của nó Khi một thiết bị di động gửi các gói dữ liệu, chúng đi qua SGSN tớiGGSN, tại đây, các gói được biến đổi để truyền qua mạng có thể là Internet, X.25hoặc một mạng riêng Các gói tin nhận từ Internet (nghĩa là gói IP) gửi tới máy diđộng được nhận bởi GGSN, chuyển tiếp đến SGSN phù hợp và sau đó chuyển đếnngười sử dụng di động

Để chuyển tiếp các gói tin cho nhau thì SGSN và GGSN đóng gói chúngbằng một giao thức chuyên dùng gọi là giao thức đường hầm GPRS (GTP – GPRSTunnel Protocol) hoạt động trên nền giao thức TCP/IP chuẩn Các chi tiết chuyểnđổi này của SGSN và GGSN là trong suốt với người sử dụng

4.4 Các thành phần khác của mạng GPRS:

* HLR (Home Location Register) - bộ ghi vị trí thường trú (các thuê baoriêng của mạng) có nhiệm vụ lưu trữ thông tin về mỗi cá nhân phải thanh toán

cước dịch vụ cho nhà khai thác GPRS của chính mạng này Đặc biệt là HLR lưu

trữ thông tin về các dịch vụ phụ, về các tham số chứng thực và về địa chỉ IP v.v Các thông tin này được trao đổi giữa HLR và SGSN

* VLR (Visitor Location Register) - bộ ghi vị trí tạm trú (các thuê baochuyển vùng) có nhiệm vụ lưu trữ thông tin về mỗi trạm di động mà vào thời điểmcho trước đang nằm trong vùng phủ sóng của SGSN Trong VLR có lưu trữ cácthông tin về các thuê bao tương tự như trong HLR nhưng chỉ tới khi thuê bao rời

* EIR (Equipment Identity Register) - bộ ghi danh tính thiết bị (ghi các dữliệu để nhận dạng thiết bị) có nhiệm vụ lưu giữ các thông tin cho phép khoá cáccuộc gọi từ các thiét bị gian lận, trộm cắp hoặc bất hợp pháp.

MS quyết định sử dụng dịch vụ GPRS MS tự nhận biết do sử dụng đặc tính GSMcủa nó là số hiệu nhận dạng thuê bao di động IMSI (International Mobile StationIndentity) và số hiệu nhận dang tuyến logic tạm thời TLLI (Temporary LogicalLink Identity)

Rời khỏi GPRS:

Rời khỏi GPRS được thực hiện khi MS thông báo tới PLMN về sự chuẩn bịkết thúc sử dụng dịch vụ GPRS Một lần nữa, MS tự nhận biết do sử dụng đặc tínhGSM của nó

Đăng ký thông số dịch vụ:

Đăng ký thông số dịch vụ cho phép thuê bao tối ưu hiện trạng (profile) dịch

vụ hiện tại để thực hiện các yêu cầu cần thiết thực tế của các thuê bao nắm trongkhuôn khổ hiện trạng thuê bao Kết quả đăng ký sẽ được thông báo lại MS trongthời hạn (term) được chấp nhận hay được đăng ký (accepted/registered) hoặckhông được chấp nhận/không được đăng ký Hiện trạng dịch vụ được đăng ký cóhiệu lực trong toàn bộ quá trình thực hiện GPRS cho tới khi có sự thay đổi trongquá trình đăng ký, xóa hay thay đổi hiện trạng thuê bao Các thông số dịch vụ có

thể được sửa đổi bao gồm: mức độ ưu tiên, mức độ tin cậy, khả năng tiếp thông(throighput), trễ, tính năng bảo an, …

Hình 4.1 cho thấy lưu đồ trạng thái của MS và SGSN là tương tự nhau:

Hình 4.1 Lưu đồ trạng thái nhập/tách khỏi GPRS

Chuyển từ trạng thái rỗi (Idle) sang trạng thái sẵn sàng (Ready):

Khi chuyển từ trạng thái rỗi sang sẵn sàng, trước tiên máy di động phải thựchiện đăng nhập và nếu thành công nó sẽ được mạng (SGSN) nhận biết Nếu khôngthành công, máy di dộng sẽ quay lại trạng thái rỗi và SGSN cũng tương tự

Khi ở trạng thái sẵn sàng, giao thức dữ liệu gói PDP được kích hoạt chophép người sử dụng MS được thiết lập lớn phiên (session) dữ liệu gói với mạng dữliệu gói (PDN), điều này tạo liên kết mạng dữ liệu gói PDN (Packet Data Network)giữa MS và SGSN