Dich vu vo tuyen goi chung gprs 109368

TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ VÔ TUYẾN GÓI CHUNG GPRS

Tổng quan về dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS

Hệ thống thông tin di động là hệ thống truyền thông tin (thoại, số liệu ) với đặc điểm là người sử dụng dịch vụ thông tin di động có thể luôn mang theo thiết bị thông tin bên mình khi cần, đảm bảo liên lạc trong suốt.Với ý tưởng một mạng di động toàn cầu, hệ thống GSM (Group Special Mobile/ Global System for Mobile Communication do ETSI quy định) hình thành với mục đích giải quyết vấn đề hạn chế về dung lượng của các mạng tổ ong trước đó Và từ 1985 cho đến nay, GSM đã phát triển và thành một tiêu chuẩn thế hệ thứ hai hàng đầu trên thế giới cả về góc độ số lượng thuê bao và vùng phủ sóng.

GSM là hệ thống đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) sử dụng 8 khe thời gian trên mỗi sóng mang và hoạt động trên hai băng tần 900MHZ và 1800MHZ.

Về mặt dịch vụ, GSM là một mạng số tổ hợp đa dịch vụ, ngoài dịch vụ thoại, hệ thống còn cung cấp các dịch vụ khác như truyền số liệu, fax, dịch vụ nhắn tin SMS Bên cạnh đó mạng di động còn được phối hợp với các mạng PSTN, ISDN, mạng chuyển mạch gói PSPDN

Tuy nhiên sau khi nghiên cứu cấu trúc mạng GSM và các dịch vụ mà mạng GSM cung cấp, nhận thấy mạng thông tin di động số GSM với xuất phát điểm là cung cấp dịch vụ thoại cho khách hàng đã đạt được một số thành công đáng kể vì tính tiện lợi và hiệu quả

Nhu cầu được sử dụng điện thoại di động tăng cả về số lượng cũng như phạm vi sử dụng Điều này đặt ra cho các nhà khai thác những yêu cầu phải mở rộng mạng cả về chiều rộng lẫn chiều sâu Cùng với sự phát triển của cơ sở hạ tầng ở trong nước, các nhà khai thác cần phải đưa ra các giải pháp nhằm một mặt đáp ứng đầy đủ các nhu cầu của khách hàng, mặt khác phải tiến hành một cách có hiệu quả cho mạng hiện tại và cả cho tương lai Trước tình hình đó, mạng GSM hiện tại đã bộc lộ những mặt hạn chế cho cả người dùng và nhà khai thác.

Về phía người sử dụng : để đảm bảo cho phổ của một kênh trong khoảng 200Khz, khi sử dụng điều chế pha tối thiểu Gauss GMSK trong hệ thống GSM người ta phải giảm tốc độ truyền bit cho kênh tiếng xuống còn 13 Kbps và kênh dữ liệu 9,6 Kbps Dịch vụ truyền dữ liệu GSM hiện nay còn phải đòi hỏi giá cước cao khi kết nối qua PSTN/ISDN, cước phí sử dụng mạng còn phải bị trả theo thời gian sử dụng chứ không phải theo dịch vụ sử dụng tất cả điều này là hạn chế cho người sử dụng cũng như khách hàng.

Về phía nhà khai thác : hiện nay công nghệ truyền số liệu gây cho công tác quản lý tài nguyên không mấy hiệu quả Số lượng người sử dụng bị hạn chế do phạm vị phục vụ hẹp Dịch vụ bản tin ngắn thì không phù hợp trong nhiều ứng dụng tất cả những hạn chế của mạng hiện tại nêu trên của mạng trong tương lai sẽ không thể đáp ứng một thị trường quy mô lớn trong lĩnh vực thông tin

Như vậy hệ thống GSM có hai nhược điểm cơ bản là : chuyển mạch kênh không thích ứng với tốc độ số liệu cao, gây lãng phí tài nguyên mạng nhất là phần vô tuyến Do một kênh luôn ở trạng thái mở ngay cả khi không có dung lượng đi qua. Để tiếp tục phát triển trong tương lai, công nghệ GSM nói chung cũng như công nghệ GSM 900 tại Việt Nam của hai mạng điện thoại di động chính VinaFone và MobilFone phải giải quyết tốt 3 vấn đề sau :

+ Vấn đề về dung lượng tại các thành phố lớn

+ Vấn đề dịch vụ là vấn đề quan trọng nhất.

Trong đó vấn đề về dịch vụ là quan trọng nhất Khi xã hội loài người đã phát triển thì nhu cầu của con người về thông tin di động ngày càng tăng đặc biệt là nhu cầu về dịch vụ truyền số liệu, các dịch vụ về băng rộng và dịch vụ Internet Các dịch vụ này yêu cầu khả năng hỗ trợ của máy diện thoại di động trong việc truy cập Internet, thực hiện thương mại điện tử di động. Đó cũng là mục tiêu mà nhiều nhà khai thác đang mong muốn đạt đến và là tiền đề cho sự ra đời của điện thoại di động thế hệ 3.

Các vấn đề này sẽ được khắc phục khi triển khai ứng dụng giao thức chuyển mạch gói cho mạng GSM, dịchvụ GPRS do viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI) đề ra

GPRS là bước đệm trong quá trình chuyển từ thông tin di động GSM thế hệ 2 sang WCDMA thế hệ 3 sở dĩ tổ chức viễn thông các nước lựa chọn công nghệ GPRS là tránh việc chuyển trực tiếp từ thông tin di động thế hệ 2 sang thế hệ 3 do chi phí đầu tư quá lớn đối với các nhà sản suất, nhà khai thác và khách hàng.

Có thể coi GPRS là phần mở rộng của cấu trúc mạng GSM đã có sẵn từ trước GPRS sử dụng kỹ thuật gói (packet- mode) để truyền báo hiệu cũng như số liệu một cách hiệu quả nhất GPRS tối ưu hoá việc sử dụng các nguồn tài nguyên vô tuyến cũng như hạ tầng mạng Việc tách riêng các hệ thống con vô tuyến (radio - system) với hệ thống con của mạng (network Subsystem) cho phép phần hệ thống con của mạng có khả năng sử dụng các công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau GPRS không làm thay đổi các chức năng cơ bản sẵn có của GSM mà tận dụng một cách tối đa các thiết bị hiện có trong mạng GSM

Mục tiêu chính của GPRS là cung cấp một chế độ truyền dẫn gói hiệu quả từ đầu đến cuối cho phép người sử dụng có thể truy nhập mạng mà không cần sử dụng thêm một thiết bị phụ trợ nào khác với chi phí thấp.

Dịch vụ này sẽ đem lại cơ hội mới cho các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động thông qua việc triển khai thêm các ứng dụng IP và thu hút thêm nhiều khách hàng Điểm quan trọng và cơ bản nhất của giải pháp GPRS là hệ thống sử dụng một cách hiệu quả tài nguyên vô tuyến (phổ tần) (nghĩa là nhiều khách hàng có thể cùng chia sẻ cùng băng thông và được một cell duy nhất phục vụ) Nhằm cung cấp dịch vụ một cách mềm dẻo, với nhiều phương thức tính cước khác nhau (tính theo thời gian truy nhập, tính theo dung lượng dữ liệu trao đổi )

GPRS còn hỗ trợ giao thức IP Các hệ thống GPRS kết nối với các mạng khác bằng giao thức Internet (IP) Đây là một giao thức được dùng phổ biến nhất trên thế giới để truyền số liệu vì vậy GPRS có khả năng kết nối với nhiều thiết bị/hệ thống khác nhau.

Nguyên lý của GPRS

Trong khi hệ thống GSM truyền thống sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh để kết nối các cuộc gọi (về thực chất đây là các dịch vụ thoại), hệ thống GPRS sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói chung nhưng vẫn dựa trên chuẩn GSM Do đó, cho phép cung cấp các dịch vụ chuyển mạch gói di động trên nền hệ thống GSM có sẵn Để truyền số liệu hiện nay người ta sử dụng hai giao thức, đó là phương thức kênh và phương thức gói.

* Sự khác nhau giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói:

Trong kỹ thuật truyền số liệu theo phương thức kênh, mạng cần thiết lập một đấu nối vô tuyến từ trạm gốc tới trạm di động Khi đấu nối thiết lập xong, quá trình truyền số liệu sẽ bắt đầu Trạm di động sẽ sử dụng toàn bộ kết nối giữa nó và trạm gốc trong suốt thời gian truyền số liệu dù rằng ở nhiều thời điểm chỉ có một lượng rất nhỏ số liệu được truyền Trong phương thức truyền số liệu này, người sử dụng phải trả chi phí cho toàn bộ thời gian kết nối Truyền tín hiệu theo phương thức kênh thường thích hợp cho các dịch vụ sau:

+ Các dịch vụ số liệu yêu cầu băng tần cố định.

+ Các dịch vụ nhạy cảm cao với trễ truyền dẫn và yêu cầu trễ truyền dẫn nhỏ.

Khác với dịch vụ truyền số liệu theo phương thức kênh, trong phương thức truyền số liệu gói, mạng chỉ truyền thông tin tới thuê bao khi có nhu cầu Do đó, cùng một kênh vô tuyến có thể được sử dụng cho nhiều trạm di động khác nhau cùng một lúc Không những thế, tại một thời điểm, máy di động có thể sử dụng tới 8 khe thời gian Khi trạm di động cần truyền ngay một gói tin, mạng sẽ cấp cho máy di động đó một hay nhiều khe thời gian trong số các khe thời gian còn trống Do bản chất của thông tin về số liệu thường tồn tại dưới dạng cụm nên việc cấp khe thời gian động như trên giúp cho việc sử dụng các kênh vô tuyến trở nên hiệu quả hơn Thông tin về địa chỉ được gửi kèm trong các gói tin, do đó các gói có thể tìm được địa chỉ cần tới Truyền tín hiệu theo phương thức gói thường thích hợp với các dịch vụ sau:

+ Các dịch vụ truyền số liệu trong đó tín hiệu thường tập trung thành các cụm.

+ Các dịch vụ truyền số liệu có độ nhạy cảm cao với lỗi bit.

Như vậy thấy rằng, dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS dựa trên cơ sở hạ tầng của mạng GSM dùng kỹ thuật kiểu gói để truyền dữ liệu và báo hiệu ở tốc độ cao hoặc tốc độ thấp một cách có hiệu quả Nó chia nhỏ số liệu thành từng gói nhỏ và truyền đi theo một trật tự được quy định và chỉ sử dụng các tài nguyên vô tuyến khi người dùng thực sự cần phát hoặc thu, trong khoảng thời gian khi không có số liệu nào được phát thu kết nối bị ngừng hoạt động nhưng nó lập tức kết nối trở lại ngay khi có yêu cầu.

Tính năng của GPRS

Triển khai GPRS giúp giải quyết được hạn chế về tốc độ dữ liệu, có khả năng truyền đưa những khối dữ liệu lớn và có tốc độ linh hoạt.

Cấp phát động tài nguyên vô tuyến, nghĩa là chỉ cấp phát khi có nhu cầu GPRS có những tính năng sau:

Dịch vụ GPRS hỗ trợ tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ truyền thống 9,6 kbps trong mạng GSM chuyển mạch kênh.

Số lượng các kênh số liệu gói tối đa mà một thuê bao có thể chiếm là 8 (bởi vì thiết bị di động không có khả năng xử lý đồng thời với hai tần số sóng mang một lúc) Điều này dẫn tới tốc độ số liệu tối đa của thuê bao di động (tính cả phần mào đầu) có thể đạt được là 171,2 kbps.

Tốc độ GPRS có thể đạt tới 171,2 kbps nếu cùng một thời điểm sử dụng 8 kênh truyền và với giả định rằng không phải sửa lỗi Có nghĩa là gấp 3 lần tốc độ kênh truyền hiện nay của mạng cố dịnh và gấp 10 lần tốc độ kênh truyền chuyển mạch hiện nay mà GSM đang sử dụng Như vậy, thông tin (dữ liệu, hình ảnh, thoại ) có thể trụyền nhanh hơn, hiệu quả hơn thông qua cơ sở hạ tầng của mạng GSM và người ta tính toán GPRS có thể có giá rẻ hơn so với công nghệ truyền số liệu bằng chuyển mạch kênh hiện nay.

Sự kết nối tức thì cũng là một đặc tính của GPRS Người sử dụng có thể truyền nhận thông tin ngay tức khắc khi cần thông qua mạng vô tuyến, không cần thiết phải thực hiện quay số qua modem như hiện nay Vì vậy, người ta thường mô tả đặc tính này là always connected, đó là một ưu thế của GPRS so với chuyển mạch kênh hiện nay của mạng cố định và GSM Always connected là một đặc tính quan trọng cho các ứng dụng bị giới hạn về thời gian, chẳng hạn như các ứng dụng không cho phép bắt buộc khách hàng phải chờ quá 30 giây.

Các dịch vụ ưu tiên:

GPRS cho phép nhà điều hành mạng tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên mạng một cách động và linh hoạt song song với việc tính cước Nhà điều hành mạng có thể phân phối động dịch vụ theo yêu cầu dựa trên Profile của thuê bao tuỳ thuộc vào chất lượng dịch vụ QoS: độ ưu tiên, trễ, độ tin cậy và thông lượng.

GPRS cung cấp một số dịch vụ mà trước đây không thể cung cấp được qua mạngGSM do sự giới hạn về tốc độ chuyển mạch kênh (9,6 kbps) và giới hạn về chiều dài bản tin của dịch vụ SMS (160 ký tự) Đặc biệt là các dịch vụ Internet: Duyệt Web, thư điện tử, đo lường từ xa, các ứng dụng về thương mại

Có thể tính cước theo nhiều phương thức khác nhau: tính theo thời gian truy nhập, tính theo dung lượng dữ liệu trao đổi

Phân phối dịch vụ nhanh chóng:

GPRS sử dụng các giao diện mở Các giao diện sử dụng trong GPRS đều là các giao diện chuẩn do vậy mở ra một thế giới các ứng dụng và dịch vụ cho các hệ thống thông tin.

Mô hình mạng GPRS

Như đã trình bày trước, hệ thống GPRS được xây dựng dựa trên cấu trúc hệ thống GSM đã có sẵn Như vậy để xây dựng được hệ thống GPRS cần nâng cấp cấu trúc hệ thống GSM sẵn có bằng cách thêm vào đó 3 thành phần mới của hệ thống GPRS, hay nói cách khác là nâng cấp một vài nút mạng sẵn có của hệ thống GSM Quan trọng nhất, việc nâng cấp này phải bao gồm được các nút dịch vụ của GPRS (GSN: GPRS Support Nodes), đặc biệt là các nút SGSN (Serving GSN) và GGSN (Gateway GSN), việc nâng cấp này còn bao gồm có thêm một cổng biên BG (Border Gateway) cung cấp phương thức truy nhập tới các mạng GPRS khác thông qua tường lửa FW (Fire Wall) Thêm vào đó, hệ thống GPRS cần có sự nâng cấp về phần mềm tại các nút mạng sẵn có khác của hệ thống GSM Đó là Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MSC (Mobile service Switching Centre), Thanh ghi vị trí tạm thời VLR (Visitor Location Register), Thanh ghi vị trí thương trú HLR (Home Location Register) do đó cũng thay đổi cả BTS (trạm thu phát gốc) Cuối cùng thì cả phần cứng và phần mềm đều phải được nâng cấp tại các BSC (Trạm điều khiển gốc) Đồng thời xuất hiện thêm một số giao diện mới.

Về mặt logic thì trong mạng cần phải phát triển thêm hai loại nút mạng mới nhưng thực tế người ta có thể kết hợp hai loại nút mạng này trong một nút vật lý thống nhất Vì vậy việc phát triển dịch vụ GPRS có thể được thực hiện theo cách thức mềm dẻo như sau: khi dịch vụ mới triển khai,các nút hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói di động sẽ được xây dựng là các nút kết hợp cả hai loại nút SGSN và GGSN Trong các giai đoạn tiếp theo, khi mạng đã phát triển,các nút này sẽ được phát triển như là những nút độc lập về mặt vật lý.

Bên cạnh các nút kể trên, để cung cấp dịch vụ GPRS, cần phải có các thiết bị đầu cuối có khả năng hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói, các máy chủ Internet (ví dụ các máy chủ DSN) có khả năng kết nối với mạng GPRS.

Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống GSM có hỗ trợ dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS

1.4.2 Các thành phần cơ bản của mạng GPRS

GPRS không làm thay đổi cấu trúc mạng GSM, nó chỉ thêm vào mạng một vài thành phần mới.

Hình 1.2 Các giao diện và điểm chuẩn trong mạng GPRS.

Một nút hỗ trợ GPRS (GSN: GPRS Support Node) có chức năng theo yêu cầu để hỗ trợ cho GPRS Trong một mạng PLMN, có thể có nhiều nút hỗ trợ khác nhau Tất cả các GSN này được nối với nhau theo giao thức IP dựa trên mạng xương sống GPRS Với mạng xương sống này, các GSN sẽ đóng gói (Encapsulate) các gói PDP và truyền chúng (theo kiểu Tunnel) bằng giao thức xuyên hầm GPRS (GTP).

1.4.2.1.1 SGSN ( Serving GPRS Support Node)

Nút hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói di động SGSN là bộ phận không thể thiếu được trong các mạng GSM có cung cấp dịch vụ chuyển mạch gói di động SGSN không chỉ định tuyến các gói số liệu cho tất cả các thuê bao GPRS đang hoạt động có mặt trong vùng phục vụ của nó mà còn thực hiện việc đăng ký, quản lý di động (Attach, Detach, quản lý vị trí), quản trị phiên nhận thực, tính cước đối với các máy di động này.

Các chức năng chính của SGSN:

+ Chức năng nhận thực: SGSN nhận thực thiết bị di động đầu cuối trong suốt quá trình thiết bị này tham gia vào mạng Sau khi nhận thực thành công, tất cả các thông tin về thuê bao được chuyển từ HLR và VLR tới SGSN Thủ tục nhận thực được tiến hành giống như trong mạng GSM Một thuê bao đang tham gia mạng chỉ có thể đăng ký ở SGSN chứ không phải ở GGSN.

+ Chức năng quản lý di động: Bao gồm quản lý việc nhập mạng, rời mạng của thuê bao

GPRS, quản lý vị trí hiện diện của thuê bao trong vùng phục vụ, thực hiện các chức năng bảo mật, an ninh cho mạng

+ Chức năng quản trị phiên: Thiết lập hay hủy bỏ các PDP phục vụ cho việc truyền tải các gói dữ liệu PDU giữa thuê bao GPRS và GGSN thông qua hai giao diện Gn và

Gb Khi cần kích hoạt nội dung của PDP thì SGSN thiết lập một nội dung PDP và nó được dùng để hỗ trợ việc định tuyến tới GGSN mà thuê bao GPRS sẽ sử dụng.

+ Chức năng định tuyến: Định tuyến và truyền tải các gói tin từ/tới các vùng phục vụ của mình Bộ định tuyến có khả năng hỗ trợ định tuyến động và tĩnh tuỳ theo sự sắp đặt của nhà quản lý Đây là một chức năng được thêm vào để điều khiển lưu lượng.

+ Chức năng bảo mật: SGSN sử dụng tiêu chuẩn mới của ETSI về mã hóa để mã hóa dữ liệu gửi đến từ MS hoặc cho MS Với GPRS, quá trình mã hóa không kết thúc ở BSC (như đối với GSM ) mà kết thúc ở SGSN.

+ Chức năng nén dữ liệu: Thực hiện kỹ thuật nén dữ liệu được truyền tải giữa SGSN và máy di động nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng các kết nối trong mạng.

+ Chức năng tính cước: SGSN có thủ tục báo cáo chi tiết cuộc gọi (Call Detail Record:CDR) để tính cước dựa trên khối lượng thông tin và khoảng thời gian của một phiên(thời gian tham gia mạng, thời gian kích hoạt nội dung của PDP) Để giảm thiểu rủi ro khi mất CDR thì SGSN lưu trữ các CDR trên một ổ cứng và dữ liệu tính cước này được lưu trong khoảng thời gian là 72 giờ.

+ SGSN hỗ trợ giao diện chuẩn:Giao diện tới SMS-GMSC (Short Message System

Gateway MSC) và SMS-IWMSC (Short Message System Interworkinh MSC) Với giao diện này nó có thể nhận biết các bản tin SMS di động đã hoàn thành và gửi các bản tin SMS di động gốc thông qua các kênh vô tuyến Nhờ vậy sẽ tiết kiệm được dung lượng ít ỏi dành cho các kênh báo hiệu được dùng để truyền các bản tin SMS thông qua mạng và cho phép SMS có thể được gửi tới tất cả các thiết bị đầu cuối theo kiểu GPRS.

+ Cung cấp khả năng tương tác với mạng GSM :trong bối cảnh sử dụng chung một nguồn tài nguyên, SGSN có thể gửi thôngtin vị trí tới MSC/VLR thông qua giao diện

Gs, và nó cũng có thể nhận về các yêu cầu nhắn tin của MSC/VLR thông qua giao diện Gs này

1.4.2.1.2 GGSN (Gateway GPRS Support Node)

Về mặt hệ thống, GGSN có vai trò tương tự như GMSC trong GSM GGSN cung cấp một giao diện cổng phục vụ cho việc trao đổi dữ liệu giữa các thuê bao với các mạng số liệu gói bên ngoài (PDNs) Nó thực hiện việc chuyển đổi các gói GPRS đến từ SGSN sang định dạng giao thức số liệu PDP thích hợp (VD: IP hay X.25) và gửi chúng đến mạng số liệu gói tương ứng Theo hướng ngược lại thì địa chỉ PDP của các gói dữ liệu đến được chuyển đổi sang địa chỉ GSM của thuê bao đích Các gói được đánh địa chỉ này lại sẽ được gửi tới SGSN phù hợp Để làm được điều này, GGSN sẽ lưu địa chỉ SGSN của thuê bao hiện tại và các đặc tính của thuê bao này trong phần đăng ký của nó (Location Register) GGSN cũng thực hiện chức năng nhận thực và tính cước

Các chức năng chính của GGSN :

CÁC GIAO DIỆN VÀ GIAO THỨC TRONG MẠNG GPRS

Các giao diện

Hình 2.1 Cấu trúc logic mạng GPRS.

Với hệ thống GPRS, mạng GSM sẽ có thêm nhiều giao diện mới gọi là các giao diện

G (G- Interface) Hình vẽ trên mô tả cấu trúc logic của mạng GPRS với các điểm chuẩn và giao diện của nó.

Sự kết nối giữa hệ thống GPRS với phân hệ NSS của mạng GSM được thông qua báo hiệu số 7 (Các giao diện Gc, Gd, Gr, Gs) trong khi các điểm chuẩn và giao diện khác sử dụng mạng Intra - PLMN Backbone (Gn), mạng Inter - PLMN Backbone (Gp) hoặc mạng bên ngoài (Gi) Sau đây là chức năng các giao diện

 Gb: Giao diện kết nối giữa BSS và SGSN cho phép trao đổi thông tin báo hiệu và số liệu người dùng Giao diện Gb cũng cho phép nhiều người sử dụng được dùng chung các nguồn tài nguyên vật lý Nguồn tài nguyên cấp cho người dùng chỉ khi người dùng hoạt động (khi gửi số liệu hoặc nhận số liệu)

 Gc: Giao diện Gc là giao diện giữa GGSN và HLR Thông qua giao diện Gc, GGSN yêu cầu các thông tin vị trí từ cơ sở dữ liệu của HLR.

 Gd: Giao diện Gd là giao diện giữa SMS-GMSC và SMS-IWMSC với SGSN Nó cho phép trạm di động GPRS gửi và nhận các bản tin ngắn SMS trên các kênh vô tuyến của GPRS.

 Gf: Giao diện Gf là giao diện giữa SGSN và EIR Giao diện Gf cho phép SGSN truy nhập được tới thông tin thiết bị lưu ở EIR Trong EIR, các MS được chia làm ba loại (ba danh sách): danh sách đen là các MS bị mất cắp, danh sách nâu là các MS đang được theo dõi và danh sách trắng là dành cho các MS còn lại.

 Gn: Giao diện Gn là giao diện giữa các GSN trong cùng một mạng PLMN Giao diện

Gn cung cấp một giao diện dữ liệu và báo hiệu trong mạng Intra- PLMN Backbone.

 Gp: Giao diện Gp là giao diện giữa hai GSN của các mạng PLMN khác nhau Giao diện Gp cũng có các chức năng giống như giao diện Gn, ngoài ra nó còn cung cấp các chức năng bảo mật theo yêu cầu thông tin giữa các PLMN khác nhau, phù hợp giữa cac nhà khai thác.

 Gr: Giao diện Gr là giao diện giữa một SGSN và HLR Giao thức Gr cho phép SGSN có thể truy cập được thông tin thuê bao lưu trữ ở HLR, mà các HLR đó có thể ở các mạng PLMN khác với mạng PLMN của SGSN đó.

 Gs: Giao diện Gr là giao diện giữa một SGSN và một MSC SGSN có thể gửi vị trí dữ liệu tới MSC hoặc nhận các bản tin yêu cầu từ MSC qua giao diện này Giao diện Gs sẽ tăng cường hiệu quả sử dụng tài nguyên vô tuyến và tài nguyên mạng cho kết hợp GSM/GPRS

 Um: Giao diện Um là giao diện giữa một MS và các thành phần được ấn định của mạng GPRS Um là giao diện truy nhập để MS sử dụng truy nhập vào mạng GPRS.Giao diện vô tuyến giữa MS và BTS cũng giống như giao diện đã được sử dụng trong mạng GSM trước đó nhưng có bổ sung thêm một số đặc điểm của một mạng GPRS.

Các điểm chuẩn

Mỗi mạng GPRS có hai điểm chuẩn:

PDNs hoặc mạng khác Mạng GPRS 1

 Gi: Là điểm chuẩn giữa GGSN và một mạng bên ngoài Mạng GPRS kết nối với mạng bên ngoài thông qua giao diện này Hệ thống GPRS sẽ hỗ trợ cho nhiều loại mạng số liệu chính vì Gi không được coi là một giao diện chuẩn mà chỉ đơn thuần là một điểm chuẩn.

Hình 2.2 Mô tả các đặc điểm chuẩn GPRS.

 R: Là một điểm chuẩn giữa thiết bị đầu cuối và phần cuối di động, hai phần này được điểm chuẩn R kết nối với nhau Nhờ vậy mà một máy tính xách tay (thiết bị đầu cuối) truyền dữ liệu thông qua điện thoại di động GMS.

Các giao thức của GPRS cung cấp chức năng điều khiển và truyền tải dữ liệu trên mặt phẳng báo hiệu và mặt phẳng truyền dẫn.

Mặt phẳng truyền dẫn

Mặt phẳng truyền dẫn bao gồm các cấu trúc giao thức phân lớp phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu của người sử dụng, kết hợp các thủ tục điều khiển phục vụ cho việc truyền tải như: điều khiển luồng, phát hiện và sửa lỗi

Mô tả chi tiết các giao thức như sau:

* Giao thức GTP ( GPRS Tunneling Protocol-Giao thức tạo đường hầm GPRS ) Giao thức này phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu giữa các GSN trong mạng đường trục GPRS Tất cả các PTP, PDU, PDP đều được kết hợp bởi GTP GTP cũng có thể cung cấp khả năng điều khiển luồng giữa các GSN.

Các gói GTP có thể mang các gói tin IP hoặc X.25 Bởi vì có nhiều giao diện GGSN và SGSN, GTP cung cấp cho mỗi gói một nhận dạng đường hầm (TID) để nhận dạng đích đến.

Hình 2.3 Các giao thức truyền dẫn sử dụng trong hệ thống GPRS.

Mạng GPRS đóng gói tất cả các giao thức mạng số liệu bằng chính giao thức đóng gói của nó, được gọi là GTP Thực hiện điều này là để đảm bảo an ninh trong mạng xương sống và để đơn giản cơ chế định tuyến, chuyển giao dữ liệu qua mạng GPRS Để quản lý được việc truyền các gói tin, bên cạnh mặt phẳng truyền dẫn GTP sử dụng một mặt nữa là mặt quản lý Mặt phẳng quản lý này có nhiệm vụ tạo ra, sửa đổi và xoá các ống tin trong quá trình trao đổi thông tin

* Giao thức TCP/UDP (Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol)

TCP chuyển các khối điều khiển dữ liệu gói (PDU) của GTP trong mạng đường trục GPRS cho các giao thức cần thiết để liên kết dữ liệu tin cậy (như X.25) TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng và bảo vệ chống lại sự thất thoát hay ngắt quãng các PDU của GTP UDP chuyển các PDU của GTP cho các giao thức không cần phải có một liên kết dữ liệu tin cậy (như IP) UDP cung cấp khả năng bảo vệ chống lại việc PDU của GTP bị ngắt quãng và chuyển các bản tin báo hiệu giữa các GSN.

TCP được sử dụng để truyền các PDU qua giao diện Gn một cách tin cậy (có báo nhận và truyền lại) UDP được sử dụng tại giao diện Gn để mang các GTP-PDU (tất cả thông tin báo hiệu và dữ liệu của người sử dụng) mà không đòi hỏi sự tin cậy.

* Giao thức IP (Internet Protocol)

Là giao thức được sử dụng trong mạng đường trục GPRS, phục vụ cho việc định tuyến và truyền tải dữ liệu tại giao diện Gn.

Kích thước IP datagram bị giới hạn bởi khả năng của MTU (Maximum transmission unit) tại lớp vật lý Một IP datagram có thể lên đến 65.535 Octets, nhưng nếu MTU lớp vật lý mà nhỏ hơn kích thước này thì cần phải phân đoạn GGSN hay SGSN trước hết phải quyết định kích thước của MTU và sau đó thực hiện việc phân đoạn.

Như vậy, các gói GTP có thể mang các gói tin IP hoặc X.25, ở phía dưới giao thức GTP sẽ là giao thức TCP hoặc UDP Các giao thức TCP/UDP lại sử dụng các lớp mạng truyền và định tuyến các gói tin của mình.

*Giao thức SNDCP (Subnetwork Dependent Convergence Protocol)

Là giao thức hội tụ phụ thuộc phân hệ mạng, được sử dụng giữa SGSN và máy di động Giao thức này chuyển đổi các N-PDU trên giao diện Gn sang dạng thích hợp cho các cấu trúc mạng GPRS phía dưới.

Người ta sử dụng giao thức SNDCP để cắt nhỏ các gói tin IP ở phía phát trước khi truyền qua giao diện vô tuyến và ở phía thu người ta cũng sử dụng giao thức này để nối các phần của gói tin bị cắt thành gói tin ban đầu.

Giao thức phụ trách chuyển đổi các đặc tính lớp mạng và các đặc tính dưới lớp mạng. SNDCP thực hiện các chức năng như sau:

 Ghép kênh các gói dữ liệu N-PDU từ một hay nhiều ứng dụng vào một liên kết logic LLC thích hợp.

 Lưu trữ đệm các N-PDU để thực hiện dịch vụ báo nhận.

 Cung cấp việc quản lý thứ tự cho mỗi NSAPI.

 Nén thông tin điều khiển và dữ liệu của người dùng trước khi được chuyển từ lớp mạng xuống lớp điều khiển kết nối logic LLC.

 Phân mảnh và tập hợp dữ liệu: thông tin sau khi được nén sẽ được phân mảnh cho phù hợp với kích cỡ của khung LLC.

 Đưa ra các thông số điều khiển giữa các thực thể SNDCP.

* Giao thức điều khiển kết nối logic (LLC- Logical Link Control)

Cung cấp liên kết dữ liệu tin cậy giữa máy đầu cuối và SGSN đang phục vụ máy đầu cuối đó LLC sẽ cung cấp các dịch vụ cần thiết cho việc bảo dưỡng liên kết dữ liệu được mã hóa giữa máy đầu cuối và SGSN LLC hỗ trợ các thủ tục.

 Phục vụ truyền tải dữ liệu các PDU của LLC giữa máy đầu cuối và SGSN ở chế độ xác nhận và chế độ không xác nhận.

 Phát hiện và khôi phục các PDU của LLC bị thất lạc hoặc ngắt quãng.

 Điều khiển luồng và mã hóa các PDU của LLC giữa máy đầu cuối và SGSN Các kết nối logic này được truyền mang tính trong suốt đối với BSC Tất cả các bản tin báo hiệu tới BSC sẽ đi từ máy di động qua BSC tới SGSN rồi mới quay trở lại BSC.

Trong BSC chức năng này sẽ chuyển tiếp các PDU của LLC giữa giao diện Um và

Gb Tại SGSN, nó sẽ chuyển tiếp các PDU của PDP giữa các giao diện Gb và Gn.

* Giao thức BSSGP (BSS GPRS Protocol)

Giao thức này định tuyến các thông tin giữa SGSN và BSS Nó vận chuyển thông tin về cấp độ phục vụ QoS nhưng không thực hiện chức năng sửa lỗi Chức năng chính của nó là cung cấp những thông tin liên quan đến phần vô tuyến cho chức năng RLC và MAC trên giao diện vô tuyến Nó có nhiệm vụ là giao thức cho quá trình trao đổi các luồng tín hiệu điều khiển giữa SGSN và BSS.

* Dịch vụ mạng (Network Service)

Truyền tải các khối điều khiển dữ liệu PDU dựa trên giao thức BSSGP.

Lớp NS sử dụng một bảng tìm kiếm DLCI (Data Link Connection Identifier) để chỉ ra đường định tuyến giữa SGSN và BSS Giá trị khởi đầu của trường DLCI được xuất phát từ BVCI, NSEI và LSP do lớp BSSGP cung cấp Giá trị này thay đổi khi khung đi qua mạng FR và đến đích cuối cùng của nó.

* Giao thức RLC/MAC- Radio Link Control/Medium Access Control (Điều khiển kết nối vô tuyến/ điều khiển truy nhập trung gian)

Chức năng RLC cung cấp một liên kết tin cậy trên giao diện vô tuyến Còn chức năng MAC điều khiển các thủ tục báo hiệu truy nhập trên kênh vô tuyến và thực hiện sắp xếp các khung LLC vào các kênh vật lý.

RLC thực hiện các chức năng:

 Truyền tải các LLC-PDU giữa lớp LLC và chức năng MAC.

 Phân đoạn các LLC-PDU thành các khối dữ liệu RLC và tập hợp, ráp các khối dữ liệu RLC này cho vừa với các khung TDMA.

 Thực hiện việc sửa lỗi bằng cách truyền lại cho những khối dữ liệu RLC bị sai.

* GSM RF (Tần số vô tuyến GSM): tạo lập nên khung TDMA.

Mặt phẳng báo hiệu

Mặt phẳng báo hiệu bao gồm các giao thức điều khiển và hỗ trợ cho các chức năng truyền dẫn, nó bao gồm:

 Điều khiển việc truy nhập mạng GPRS như nhập mạng và rời mạng.

 Điều khiển thiết lập các kết nối trong mạng như quá trình khởi hoạt một địa chỉ PDP.

 Điều khiển việc định tuyến trong mạng, hỗ trợ khả năng di động của MS.

 Điều khiển việc ấn định, cấp phát tài nguyên.

 Cung cấp các dịch vụ bổ sung.

 Điều khiển các thuộc tính của một kết nối mạng đã thiết lập.

 Phân đoạn các LLC-PDU thành các khối dữ liệu RLC và tập hợp, ráp các khối dữ liệu RLC này cho vừa với các khối khung TDMA.

 Thực hiện việc sửa lỗi bằng cách truyền lại cho những khối dữ liệu RLC bị sai.

2.4.1 Giao diện Gb (MS-SGSN )

SGSN với một hay nhiều khối điều khiển gói PCU (Packet Control Unit) được kết nối với nhau qua giao diện Gb Nó cho phép nhiều người sử dụng có thể cùng chia sẻ nguồn tài nguyên chung Các bản tin báo hiệu và dữ liệu người dùng có thể được gửi trên cùng nguồn tài nguyên vật lý.

Hình 2.4 Mặt phẳng báo hiệu MS-SGSN

GMM/SM (GPRS Mobile Management/ Session Management - Quản lý di động GPRS/Quản lý phiên): giao thức này hỗ trợ cho chức năng quản trị di động trong mạng GPRS như nhập mạng, rời mạng, cập nhật vùng định tuyến, cập nhật vùng định vị, khởi tạo/huỷ bỏ PDP context và cập nhật vùng định tuyến RAI.

Giao diện này hỗ trợ:

 Chia sẻ hạ tầng mạng: cho phép lưu lượng trên giao diện A (trong GSM) và Gb có thể cùng di trên một đường E1.

 Kết hợp các liên kết: cho phép kết hợp nhiều giao diện Gb trên nhiều đường E1 về một đường E1.

MTP2 MTP3 SCCP TCAPMA MAP

2.4.2 Giao diện Gr ( SGSN - HLR) và giao diện Gf (SGSN - EIR)

Giao diện này kết nối SGSN với HLR bởi báo hiệu số 7, nó cung cấp khả năng truy nhập tới tất cả các nút trong mạng báo hiệu số 7, bao gồm HLR của nội mạng PLMN và HLR của mạng PLMN khác

Kiến trúc giữa SGSN và HLR, VLR, EIR sử dụng cùng giao thức giống như trong GSM nhưng mở rộng chúng với những chức năng chỉ định trong GPRS Giữa SGSN và HLR cũng như giữa SGSN và EIR, giao thức MAP đã tăng cường thêm một số chức năng được triển khai.

Tại giao diện này, giao thức MAP (Mobile Application Part) hỗ trợ cho khả năng trao đổi tín hiệu giữa SGSN và HLR, EIR Nó mang thông tin báo hiệu liên quan đến việc cập nhật vị trí, thông tin định tuyến, thuộc tính của người sử dụng và chuyển giao.

Còn các giao thức TCAP (Transmission Capabilities Application Part), SCCP (Signalling Connection Control Part), MTP3 (Message Transfer Layer 3), MTP2 giống như giao thức được sử dụng hỗ trợ MAP trong mạng GSM.

Hình 2.5 Mặt phẳng báo hiệu SGSN – HLR.

MAP (Mobile Application Port): Cổng ứng dụng di động TCAP (Transaction Capabilities Application Part): Phần ứng dụng các khả năng giao dịch.

SCCP (Signaling Connection Control Part): Phần điều khiển kết nối báo hiệu.

MTP (Message Transfer Part): Phần chuyển giao tin báo.

BSSAP (Base Station System Application Part): Phần ứng dụng của hệ thống trạm gốc.

MSC/VLR (Mobile Switching Center/Visitor Location Register): Tổng đài chuyển mạch di động/Bộ đăng kí tạm trú

2.4.3 Giao diện Gs (SGSN - MSC/VLR)

Tại giao diện này, BSSAP+ (BSS Application Part +) là một phần trong các thủ tục BSSAP nhằm hỗ trợ cho việc báo hiệu giữa SGSN và MSC/VLR Nó bao gồm các chức năng của BSSAP trong GSM Nó được dùng để truyền tải các thông tin báo hiệu giữa SGSN và MSC/VLR

Hình 2.6 Mặt phẳng báo hiệu SGSN- VLR.

2.4.4 Giao diện Gd (SGSN - SMS/GMSC hoặc SMS/IWMSC)

Gd là giao diện giữa SGSN với SMS-GMSC và SGSN với SMS - WMSC Tại giao diện này, giao thức MAP hỗ trợ việc báo hiệu giữa SGSN và SMS - MSC phục vụ cho việc truyền tải các bản tin ngắn.

SGSN (Serving GPRS Support Node): Nút hỗ trợ dịch vụ của GPRS SMS-GMSC (Gateway MSC for Short Message Service): Tổng đài di động liên mạng cho dịch vụ nhắn tin ngắn

Hình 2.7 Mặt phẳng báo hiệu SGSN – SMS/GMSC.

2.4.5 Giao diện Gn (GSN - GSN)

Gn là giao diện giữa các SGSN hay giữa SGSN và GGSN, chức năng của các lớp, các giao thức đã được mô tả trong phần trước Gn thường được cấu hình như các giao diện

IP, các giao diện này sử dụng các giao diện vật lý riêng biệt với các địa chỉ IP riêng biệt. Việc ghép kênh các giao diện IP này được thực hiện ở mức định tuyến IP.

Giao thức đường hầm GTP của GPRS (GPRS Tunneling Protocol) được dùng để truyền bản tin báo hiệu và dữ liệu sử dụng giữa các SGSN với các GGSN, cũng như giữa các SGSN trong mạng đường trục GPRS.

UDP (User Datagram Protocol) là giao thức trao đổi bản tin báo hiệu giữa các node hỗ trợ GPRS (GSN).

GGSN (Gateway GPRS Support Node): Nút hỗ trợ cổng nối GPRS GTP (GPRS Tunneling Protocol): Giao thức tạo đường hầm GPRS UDP (User Datagram Protocol): Giao thức dữ liệu gói người sử dụng.

IP (Internet Protocol): Giao thức Internet.

HLR (Home Location Register): Bộ đăng kí thường trú.

Hình 2.8 Mặt phẳng báo hiệu GSN-GSN.

2.4.6 Giao diện Gc (GGSN – HLR)

Qua giao diện này, các phần tử GGSN và HLR có thể trao đổi thông tin báo hiệu cho nhau Có hai cách thiết lập tuyến báo hiệu này, cụ thể là:

 Nếu giao diện báo hiệu số 7 (SS7) được cài đặt trong GGSN, giao thức MAP được sử dụng để trao đổi thông ti giữa GGSN và HLR.

 Nếu giao diện SS7 không được cài đặt trong GGSN, khi đó bất kì phần tử GSN (GPRS Support Node) nào trong cùng mạng di động mặt đất công cộng PLMN được cài đặt giao diện SS7 với vai trò GGSN có thể sử dụng việc trao đổi thông tin giữa GGSN và HLR.

Hình 2.9 Mặt phẳng báo hiệu GGSN -HLR.

+ GTP là giao thức truyền bản tin báo hiệu giữa GGSN và phần chuyển đổi giao thức GSN trong mạng đường trục GPRS.

+ Interworking là chức năng liên mạng tạo ra kết nối giữa các GTP và MAP cho báo hiệu của GGSN và HLR.

Hình 2.10 Mặt phẳng báo hiệu GGSN - HLR dùng chuyển đổi GTP và MAP.

2.4.7 Giao diện Gi (GGSN - Hệ thống cuối)

Giao diện vô tuyến Um

2.5.1 Cấu trúc dữ liệu trên giao diện vô tuyến Um

Giao diện vô tuyến Um là giao diện giữa máy di động và phân hệ trạm gốc BSS mà trên đó máy di động và mạng có thể trao đổi báo hiệu và dữ liệu cho nhau Giao diện vô tuyến GPRS được phân cấp thành các lớp logic có chức năng cụ thể như sau:(hình vẽ).

Trạm di động MS Mạng

Kết nối vật lý MAC RLC LLC SNDCP

N-PDU đã bị phân đoạn SNDCP Header

BCS Block Header Information Field

Block Header Information Field BCS

BCS (Block Check Sequence): Tuần tự kiểm tra khối. Để truyền dữ liệu GPRS thông qua mạng GSM, dữ liệu GPRS phải được chuẩn hóa như dạng cấu trúc của GSM, nghĩa là phải được sắp xếp thành những Burst chuẩn 148 bit trước khi điều chế GMSK để phát vào luồng không gian theo giao tiếp Um

Hình 2.11 Giao diện vô tuyến Um.

2.5.2 Luồng dữ liệu trên giao diện vô tuyến Um

Hình 2.12 Chế độ vận hành.

Từ hình vẽ ta thấy: Các N-PDU (Network Protocol Data Unit - Khối dữ liệu giao thức mạng) được phân mảnh thành các SN-PDU (Subnetwork PDU) bởi SNDCP Các SN- PDU sẽ được sắp xếp vào khung LLC có kích cỡ thay đổi Sau đó, các khung LLC được phân mảnh thành các khối dữ liệu RLC, có kích cỡ phụ thuộc sơ đồ mã hoá kênh được sử dụng (CS1- CS4) Các khối dữ liệu RLC này sẽ được mã hoá, tạo thành các khối vô tuyến ở lớp vật lý Các khối vật lý sau đó sẽ được phân nhỏ thành các cụm Ghép xen trước khi được phát ra trên không gian theo giao diện vô tuyến.

Như vậy dữ liệu trải qua lần lượt 5 lớp như sau:

Dữ liệu bao gồm thông tin có ích và tiêu đề được sắp xếp thành đơn vị dữ liệu giao thức mạng N-PDU.

2 Lớp SNDCP (Sub Network Dependent Convergence Protocol)

Dữ liệu cơ sở N-PDU được đưa sang lớp SNDCP thông qua các công đoạn:

+ Nén các thông tin điều khiển thủ tục.

+ Nén dữ liệu có ích.

+ Phân đoạn các thông tin đã nén.

Như vậy từ nhiều dữ liệu cơ sở N-PDU thông qua việc nén và phân đoạn sẽ trở thành các mẫu dữ liệu SN-PDU.

3 Lớp LLC (Logical Link Control Layer)

Dữ liệu SN-PDU được gồm lại thành nhiều khung LLC có thể thay đổi kích cỡ Kích cỡ tối đa của khung LLC là 1600 octets.

4 Lớp RLC/MAC (Radio Link Control/Medium Access Control Layer)

Toàn bộ dữ liệu khung LLC được phân đoạn thành các khối dữ liệu RLC mà kích cỡRLC phụ thuộc vào dạng điều chế CS (Coding Scheme) Tuỳ theo tốc độ truyền thiết kế khung LLC sẽ được phân đoạn thành 181 bit (CS1), 268 bit (CS2), 312 bit (CS3), 428 bit (CS4).

Dữ liệu trên được đưa vào trường thông tin, sau đó thêm vào tiêu đề khối USF và bit BCS để trở thành những khối liên tục ở trong lớp này sử dụng giao thức yêu cầu tự động truyền lại ARQ Giao thức này được thiết kế trong TFI (Temporary Flow Indentify) nằm trong các tiêu đề khối của RFC Khi phát hiện truyền sai ARQ sẽ yêu cầu truyền lại cả khối RLC bị sai.

5 Lớp vật lý (Physical Layer)

Lớp vật lý được phân chia theo chức năng thành hai lớp con: lớp RF vật lý và lớp kết nối vật lý.

Thực hiện điều chế dạng sóng tín hiệu từ chuỗi bit nhận được từ lớp liên kết vật lý. Lớp này cũng giải điều chế dạng sóng tín hiệu thu được thành các chuỗi bit để chuyển lên lớp liên kết vật lý và được sử dụng như là nền tảng cho GPRS.

 Lớp kết nối vật lý

Cung cấp các kênh vật lý giữa trạm di động MS và mạng Chức năng này bao gồm ghép khối dữ liệu, mã hóa số liệu và hiệu chỉnh lỗi truyền dẫn trên đường truyền vật lý. Lớp liên kết vật lý sử dụng các dịch vụ của lớp RF vật lý Chức năng điều khiển lớp liên kết vật lý cho phép duy trì thông tin trên các kênh vật lý giữa MS và mạng Các thủ tục chuyển giao sẽ không được sử dụng trong GPRS, thay vào đó là các thủ tục cập nhật ô.

Lớp liên kết vật lý có nhiệm vụ thực hiện các thủ tục sau:

+ Mã hóa sửa lỗi trước, cho phép phát hiện và hiệu chỉnh từ mã đã phát đi và chỉ thị các từ mã không thể hiệu chỉnh được.

+ Thủ tục phát hiện nghẽn trên các kênh liên kết vật lý.

+ Thủ tục đồng bộ để điều chỉnh lại tham số TA (Timing Advance - định thời sớm).

+ Định thời sớm thủ tục giám sát và đánh gía chất lượng tín hiệu.

+ Thủ tục lựa chọn và tái lựa chọn ô

+ Thủ tục điều khiển công suất phát

TA được tính toán dựa trên cụm truy cập như trong GSM, nhưng khác với GSM, trạm di động MS trong hệ thống GPRS có thể không phát hiện liên tục và do vậy cần có thủ tục xử lý cập nhật liên tục TA (TACU - Timing Advance Continuous Update) Trong thủ tục này máy di động sẽ gửi cụm truy cập trên kênh điều khiển liên kết gói PACCH qua các khe thời gian rỗi và nhận các chỉ dẫn TA trên các bản tin TA sau đó Trong trường hợp bản tin không đúng, máy di động sẽ lắng nghe 3 bản ti TA tiếp theo.

Như vậy dữ liệu các khối RLC sẽ được thông qua bộ mã kênh để cho mẫu chuẩn 456 bit/20ms Tuỳ theo tốc độ tối đa có các mẫu điều chế sau:

Khối RLC gồm có 181 bit dữ liệu, 40 bit BCS, 3 bit USF sau đó thêm vào 4 Tail bit thành 228 bit qua bộ điều chế Convolution nhân đôi sẽ được 456 bit/20 ms Như vậy tốc độ truyền là 181:0,02= 9,05 Kbps.

Khối RLC có 268 bit dữ liệu, 6 bit USF và 16 bit BCS Sau đó được thêm vào 4 bit Tail và đưa qua bộ Convolution Coding sẽ nhân đôi thành 588 bit để phù hợp với dạng chuẩn 456 bit sẽ có 132 bit bị đục bỏ (không đục bỏ 12 bit USF) và tốc độ truyền tối đa sẽ đạt là: 268:0,02,4 Kbps.

Khối RLC có 312 bit dữ liệu, 6 bit USF và 16 bit BCS Sau đó được thêm vào 4 bit Tail và đưa qua bộ Convolution Coding sẽ nhân đôi thành 676 bit để phù hợp với dạng chuẩn 456 bit sẽ có 220 bit bị đục bỏ và tốc độ truyền tối đa sẽ đạt là: 312:0,02,6 Kbps.

Dạng này không sử dụng Convolution Coding và bit Tail nên khối RLC có 428 bit dữ liệu, 16 bit BCS và 12 bit USF Như vậy tốc độ truyền là 428:0,02!,4 Kbps.

Như vậy sau khi mã hoá kênh, tốc độ cho mỗi khe thời gian sẽ đạt 9,05 Kbps đến 21,4 Kbps tuỳ theo dạng mã hóa chọn là CS1 đến CS4 Và để đạt tốc độ truyền trên 170 Kbps yêu cầu phải ghép 8 khe thời gian của mẫu CS4 (21,4Kbps * 8 = 171,2 Kbps).

Sử dụng mẫu mã hóa để được tốc độ truyền cao thì vấn đề mã hóa kênh qua bộ xoắn (Convolution Coding) bị giảm nên độ tin cậy cũng giảm.

Sau khi mã hoá khung chuẩn 456 bit/20 ms (tương tự như khung chuẩn GSM để được chia cắt, cài xen và cuối cùng là chuẩn Burst để tạo thành các Burst chuẩn (mỗi Burst chứa 148 bit) sau đó qua bộ điều chế GMSK, khuếch đại và phát đi trong không gian.

2.5.3 Các sơ đồ mã hóa kênh

Có 4 sơ đồ mã hóa kênh khác nhau được định nghĩa cho GPRS:

4 bit tail mã hóa xoắn bán tốc Header & Data + BCS

4 bit tail mã hóa xoắn bán tốc

 CS1 có tính bắt buộc cho BSS.

CS1, CS2, CS3 và CS4 bắt buộc cho MS.

Hình 2.13 Sơ đồ mã hóa kênh CS-1.

4 bit tail mã hóa xoắn bán tốc 12

Không mã hóa Header & Data + BCS

USF RLC Hdr RLC Data

MAC Header Khối số liệu RLC

BCS là phần của lớp liên kết vật lý

MAC Header Khối điều khiển RLC/MAC

USF RLC Hdr Tin tức báohiệu RLC/MAC

BCS là phần của lớp liên kết vật lý

Hình 2.17 Cấu trúc khối vô tuyến.

Sơ đồ Tốc độ mã hóa

USF USF tiền mã hoá

BCS Tail Các bit được mã hóa

Tốc độ số liệu (kbps)

Hình 2.18 Thông số mã hoá cho các sơ đồ mã hoá.

Lớp RLC/MAC

MAC (Medium Access Control - Điều khiển truy nhập trung gian) xác định các thủ tục cho phép nhiều máy di động có thể chia sẻ tài nguyên chung (ví dụ như cùng chia sẻ các kênh vật lý), MAC cho phép một máy di động đơn lẻ có thể sử dụng nhiều kênh vật lý đồng thời RLC (Radio Link Control- Điều khiển kết nối vô tuyến) xác thủ tục truyền lại các khối dữ liệu RLC bị lỗi, nó cũng cung cấp khả năng phân mảnh và sắp xếp lại các khối dữ liệu gói PDU trong lớp LLC vào trong khối RLC Cụ thể :

 Cung cấp khả năng ghép kênh dữ liệu vật lý báo hiệu ở cả đường lên và đường xuống.

 Điều khiển truy nhập các kênh vô tuyến, thực hiện các thủ tục phát hiện, khôi phục và tránh xung đột (đối với việc truy nhập được khởi tạo từ máy di động).

 Quản lý hàng đợi của các gói dữ liệu đối với việc truy nhập kênh kết cuối ở MS.

 Quản lý các mức ưu tiên.

 Truyền tải các PDU của LLC giữa lớp LLC và chức năng MAC.

 Phân mảnh và sắp xếp các PDU của LLC vào các khối dữ liệu RLC.

 Sửa lỗi lùi BEC (Back Error Correction), nó cho phép truyền lại các từ mã có thể không đúng.

 Truyền tải các từ mã tuỳ thuộc vào điều kiện của các kênh truyền dẫn.

2.6.2 Cấu trúc của khối RLC/MAC

Cấu trúc của khối RLC/MAC được mô tả trong hình sau Khối RLC/MAC có cấu trúc khác nhau tuỳ thuộc vào hướng truyền tải thông tin là đường lên hay đường xuống.

 USF (Uplink State Flag - Cờ trạng thái đường lên) Chỉ thị máy di động nào được dùng tài nguyên GPRS

Cờ trạng thái đường lên được sử dụng trên các PDCH để cho phép các khối vô tuyến từ một số MS khác nhau Khi sơ đồ mã hoá SDCCH được sử dụng, USF bao gồm 3 bit ở khởi đầu của mỗi khối vô tuyến mà được gửt trong đường xuống Có thể mã hoá 8 trạng thái khác nhau được sử dụng cho ghép kênh lưu lượng đường lên.

Trong PCCCH, một giá trị USF được sử dụng để chỉ ra sự có mặt của một PRACH (USF = FREE) Các gía trị khác của USF; USF = R1, R2, R3, được sử dụng cho rành riêng đường lên cho các MS khác nhau Trong các PDCH không mang một PCCCH, cả 8 giá trị USF được sử dụng cho dành riêng đường lên; USF = R1, R2, R3, /R8.

MS sẽ gửi yêu cầu kênh gói PCR trong một trong 4 cụm trong khối vô tuyến được sử dụng cho kênh PRACH (được xác định bởi sự thiết lập USF = FREE) Trong truy nhập,cụm được chọn ngẫu nhiên.

Khối điều khiển đường xuống

Khối lưu lượng đường xuống

Khối điều khiển đường lên

Khối lưu lượng đường xuống

Dự phòng Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS

Hình 2.19 Cấu trúc của khối RLC/MAC.

 S/P (Supplementary Polling) Chỉ thị trường PPRS có được kích hoạt hay không.

 RRBP (Relative Reserved Block Period - Chu kỳ khối riêng lẻ) Xác định một khối Block riêng lẻ ở đường lên đang được sử dụng cho kênh điều khiển kết hợp ACCH (Associated Control Channel).

 Kiểu payload: Xác định thông tin trong vùng tải tin là dữ liệu hay là báo hiệu.

 Countdown value (giá trị đếm lùi): được gửi từ máy di động đến mạng (qua đường lên) để tính số khối vô tuyến còn lại trong nguồn tài nguyên được ấn định hiện tại.

 R (Retry bit- bit duy trì) Cho biết máy di động có được truyền trên kênh hay không.

2.6.3 Nhận dạng luồng tạm thời TFI

Việc truyền tải các gói dữ liệu đến/từ một máy di động được gọi là một TBF (Temporary Block Flow - Luồng khối tạm thời) Mỗi máy di động có thể có TBF trên một hướng hay trên cả hai hướng (đường lên và đường xuống) Mỗi một TBF được mang ấn định cho mội địa chỉ nhận dạng TFI (Temporary Flow Identify - Nhận dạng luồng tạm thời) Khi được ấn định một TBF, máy di động sẽ được thông báo khe thời gian mà nó được phép sử dụng và TFI của TBF đó Nhiều máy di động có thể được ấn định trên cùng một khe thời gian, phần TFI ở các khối đường xuống sẽ chỉ ra khối đó thuộc về máy di động nào trong số các máy di động đó.

Như vậy TFI bao gồm một số các khung LLC TFI được ấn định là duy nhất giữa các chuỗi truyền khung LLC xảy ra đồng thời trong một cell và được sử dụng thay vì nhận dạng MS trong lớp RLC/MAC TFI được ấn định trong một bản tin tài nguyên mà tiếp tục truyền các khung LLC phụ thuộc vào một TBF Thêm nữa, TFI bao gồm trong mọi mào đầu RLC phụ thuộc vào một TBF đặc thù như trong các bản tin điều khiển được kết hợp với truyền khung LLC trong trường hợp đánh địa chỉ các thực thể RLC tương đương.

Một sơ đồ đánh số 128 - modul được thông qua cho các khối số liệu RLC trong mộtTBF và do vậy một cửa sổ gửi 64 khối được dùng trước khi một xác nhận (ACK) được yêu cầu Mỗi bản tin ACK xác nhận một số các khối được đưa và do vậy, dịch chuyển sự khởi đầu của cửa sổ gửi Khi mọi khối trong một TBF đã xác nhận, một bản tin ACK cuối cùng được gửi đi Nếu cần thiết, mạng cấp phát tài nguyên thêm cho MS Điều này được tiến hành bởi một bản tin ấn định lại kênh trong một kênh PACCH.

2.6.5 Phương thức không xác nhận

Việc truyền một khối số liệu RLC trong phương thức RLC/MAC không xác nhận được điều khiển bởi sự đánh số 128 modul của khối số liệu RLC trong một TBF và không bao gồm sự phát lại Bên nhận tách số liệu người sử dụng từ các khối số liệu nhận được và cố gắng bảo toàn tin tức người sử dụng bởi đặt lại số liệu RLC thất thoát bởi các bit tin tức giả.

Lớp LLC

Cấu trúc lớp LLC được biểu diễn trong hình 2.20 Trong cấu trúc khung LLC, trường địa chỉ (Address Field) chứa SAPI (Service Access Point Identifier - Bộ nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ) để nhận dạng các thực thể kết nối logic (Logical Link Entry - LLE) phục vụ cho việc xử lý các khung Ngoài ra, trường địa chỉ còn chứa bit PD (Protocol Discriminator - Bộ phân biệt giao thức) nhằm phân biệt một khung là khung LLC hay bit C/R (Command/Resphone - Lệnh/Đáp ứng).

Hình 2.21 là cấu trúc khung LLC Trường điều khiển (Control Field) trong khung LLC được sử dụng để nhận dạng kiểu của khung là: I, S, UI hay U, trong đó:

 I (confirmed Information): Truyền thông tin có xác nhận

 S (Supervisory function): Chức năng giám sát.

 UI (Unconfirmed Information transfer): Truyền thông tin không có xác nhận.

 U (Control functions): Chức năng điều khiển.

Phần quản lý đường kết nối logic

Lớp RLC/MAC MS SGSN Lớp BSSGP

Báo hiệu Báo hiệu và chuyển số liệu GRR (GPRS Radio Resource): Tài nguyên vô tuyến của GPRS

LLGMM (Logical link control Layer GPRS Mobility Management): Quản lý di động GPRS lớp điều khiển kết nối logic.

SNDCP (SubNetwork Dependent Convergence Protocol): Giao thức hội tụ phụ thuộc phân hệ mạng.

LLSMS (Logical link control Layer SMS): Lớp điều khiển kết nối logic của hệ thống nhắn tin ngắn.

Hình 2.20 Cấu trúc lớp LLC.

Các chức năng của lớp LLC bao gồm:

 Truyền tải các khối dữ liệu giao thức phân hệ mạng SN- PDU (SubNetwork - ProtocolData Unit) giữa lớp SNDCP và lớp LLC. n (max6)

Hình 2.21 Cấu trúc khung LLC.

Kênh chuyên biệt Kênh chung

Kênh lưu lượng Kênh điều khiển chuyên biệt

Kênh điều khiển chung Kênh quảng bá

PBCCH PRACH PAGCH PNCH PNCH PNCH

Nhắn tin Quảng bá Truy nhập ngẫu nhiên Nhường truy nhậpThông báoChỉ định nguồn tài nguyên Định thời Kênh lưu lượng số liệu

 Truyền tải các khối dữ liệu gói PDU của lớp điều khiển kết nối logic LL (LL-PDU) giữa máy di động và SGSN.

 Phân phát LL-PDU từ điểm đến điểm ở cả hai chế độ: xác nhận và không xác nhận giữa máy di động và SGSN.

 Phân phát LL- PDU từ điểm đến đa điểm giữa máy di động và SGSN.

 Phát hiện và khôi phục các LL-PDU bị thất lạc.

 Điều khiển luồng các LL-PDU giữa máy di động và SGSN.

 Mã hóa các LL-PDU.

Các kênh logic trong mạng GPRS

2.8.1 Giới thiệu các kênh logic trong mạng GPRS

Hình 2.22 Các kênh logic trong GPRS.

Kênh điều khiển quảng bá kiểu gói (PBCCH)

Kênh lưu lượng gói Kênh điều khiển chuyên biệt kiểu gói

Kênh điều khiển chung kiểu gói (PCCCH)

PRACH Ở lớp trên của các kênh vật lý là các kênh logic Người ta phân ra làm nhiều loại kênh logic khác nhau, mỗi loại thực hiện một số chức năng khác nhau (quảng bá, đồng bộ, lưu lượng ) Cũng giống như trong GSM truyền thống, các loại kênh này được chia làm hai nhóm chính, đó là kênh lưu lượng và báo hiệu (điều khiển) Nhờ việc phân gói tin ra làm hai loại như vậy mà khi có thay đổi về phần mềm cũng như sự cố về phần cứng của một trong hai phần thì phần kia vẫn có khả năng làm việc tốt Không những thế nhờ có việc phân chia kể trên, mà người ta có thể phân bộ phận xử lý gói tin ra làm hai loại Bộ phận xử lý tín hiệu điều khiển và bộ phận xử lý lưu lượng Từ đó có biện pháp tối ưu hóa phần cứng và phần mềm cho từng nhiệm vụ cụ thể.

ETSI đã chuẩn hoá một số kênh logic được sử dụng cho hệ thống GPRS như trong hình 2.22

Hướng của các kênh logic được mô tả trong hình 2.23.

Hệ thống GPRS sử dụng một loại kênh vô tuyến logic mới, được thiết kế tối ưu cho các dịch vụ chuyển mạch gói, các kênh này được gọi là các kênh số liệu gói (PDCH).Các kênh logic số liệu gói được sắp xếp trên các kênh vật lý dành riêng cho số liệu gói.

Hình 2.23 Hướng của các kênh logic trong GPRS.

2.8.1.1 Kênh quảng bá PBCCH (Packet Broadcast Control Channel – Kênh điều khiển quảng bá kiểu gói)

Là kênh đường xuống, phát quảng bá thông tin về hệ thống dữ liệu gói tới tất cả các máy di động trong một cell PBCCH được sắp xếp lên kênh vật lý tương tự như kênh điều khiển quảng bá BCCH trong mạng GSM Sự tồn tại của kênh PBCCH trong hệ thống sẽ được kênh BCCH thông báo.

Các thông tin truyền trên kênh này giúp cho máy di động biết được cấu trúc cụ thể của mạng GPRS hiện thời.

2.8.1.2 Các kênh điều khiển chung PCCCH (Packet Common Control Channels – Kênh điều khiển chung kiểu gói)

Các kênh điều khiển chung kiểu gói PCCCH có chức năng tương tự như kênh điều khiển chung CCCH trong mạng GSM Nếu trong một ô không tồn tại PCCCH thì việc truyền tải dữ liệu có thể được khởi tạo từ CCCH.

PCCCH bao gồm các kênh logic được sử dụng cho báo hiệu chung giữa máy di động và trạm gốc Các tín hiệu báo hiệu bao gồm các thông tin về truy nhập và quản lý mạng (cụ thể là các thông tin về việc cấp phát tần số).

* Kênh nhắn tin PPCH (Packet Paging Channel): Là kênh đường xuống, được sử dụng để nhắn tìm máy di động khi có yêu cầu gửi dữ liệu đến máy di động đó PCCH có thể sử dụng để tìm máy di động đang hoạt động ở cả hai chế độ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói, nhưng nó chỉ có hiệu lực đối với máy di động ở Class A và Class B. Khi đang ở trong chế độ nhận gửi dữ liệu, có thể nhắn tìm máy di động cho các dịch vụ chuyển mạch kênh thông qua kênh điều khiển kết hợp PACCH Hệ thống trạm gốc sử dụng kênh này để xác định vị trí máy di động trước khi truyền các gói tới máy di động đó.

*Kênh điều khiển truy nhập gói ngẫu nhiên PRACH (Packet Random Access Control Channel): Kênh điều khiển truy nhập ngẫu nhiên PRACH là kênh đường lên, được sử dụng khi máy di động muốn truy nhập mạng để truyền số liệu hoặc thông tin báo hiệu (trả lời bản tin tìm gọi) Cụm truy nhập (Access Burst) được sử dụng trên PRACH còn chứa đựng thông tin về bộ định thời của máy di động Máy di động sử dụng kênh này để yêu cầu hệ thống cấp phát thêm một hay nhiều kênh PDTCH.

*Kênh cho phép truy nhập gói PAGCH (Packet Access Grant Channel):Là kênh đường xuống, kênh được sử dụng trong giai đoạn thiết lập Sử dụng để gửi bản tin ấn định tài nguyên đến máy di động, sau khi máy di động gửi bản tin truy nhập trên PAGCH Bản tin ấn định tài nguyên này cũng có thể được gửi trên PACCH trong trường hợp máy di động đang thực hiện việc truyền tải dữ liệu Kênh này được sử dụng để hệ thống trạm gốc thông báo cho máy di động biết yêu cầu về các kênh mà máy di động yêu cầu cấp phát đã được chấp nhận.

*Kênh thông báo gói PNCH (Packet Notification Channel): PNCH được dùng để gửi bản tin ấn định tài nguyên tới nhiều máy di động cùng lúc trong chế độ truyền tải dữ liệu điểm - đa điểm Chế độ DRX sẽ được cung cấp để giám sát PNCH

2.8.1.3 Các kênh điều khiển chuyên biệt kiểu gói PDCCH (Packet Delicated Control Channel)

*Kênh điều khiển gói kết hợp PACCH (Packet Associated Control Channel): Mang các thông tin báo hiệu riêng cho từng máy di động Thông tin báo hiệu này bao gồm thông tin xác nhận, điều khiển công suất, các bản tin ấn định tài nguyên Một PACCH luôn được kết hợp với một hay vài kênh lưu lượng gói dành cho một máy di động Ngoài ra, PACCH còn truyền tải bản tin tìm gọi máy di động cho các dịch vụ chuyển mạch kênh khi máy di động đó đang nhận/gửi số liệu.

*Kênh điều khiển định thời sớm gói PTCCH (Packet Timing Advance Control Channel): Kênh này được sử dụng trong đường lên để truyền cụm truy nhập ngẫu nhiên.

Sử dụng các thông tin về định thời sớm, bao gồm việc truyền các thông tin để ước lượng,tính toán định thời sớm.

2.8.1.4 Kênh lưu lượng dữ liệu gói PDTCH (Packet Data Traffic Channel)

Kênh PDTCH được sử dụng để truyền tải dữ liệu qua giao diện vô tuyến, nó được dành riêng tạm thời cho một hay một vài máy di động (trong trường hợp PTM- M Point to Multipoint - Điểm - Đa điểm) Một máy di động có thể sử dụng đồng thời nhiều kênh PDTCH (tối đa là 8 kênh) để phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu.

Như vậy, tập hợp các kênh logic trong GPRS cũng có những nét tương đồng như trong GSM Điểm nổi bật trong GPRS là khả năng sử dụng linh hoạt các kênh lưu lượng PDTCH, tuỳ thuộc vào nhu cầu của thuê bao và trạng thái hoạt động của mạng để phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu qua giao diện vô tuyến.

2.8.2 Sắp xếp các kênh logic lên các kênh vật lý

Việc sắp xếp các kênh logic vào các kênh vật lý bao gồm hai phần: một là sắp xếp về tần số và hai là sắp xếp về thời gian Sắp xếp về tần số dựa trên cơ sở khung TDMA và các tần số được cấp cho BTS và MS Sắp xếp về thời gian dựa trên cơ sở mức độ phức tạp định nghĩa cấu trúc đa khung của các khung TDMA

2.8.2.1 Cấu trúc khung dữ liệu gói PDCH (Packet Data Channel)

PDCH là các kênh vật lý (các khe thời gian trong khung TDMA) được ấn định để sử dụng cho GPRS Sự ấn định này có thể là cố định hay tạm thời (trong trường hợp thiết lập cấu hình động cho việc sử dụng các kênh vật lý giữa GSM và GPRS) Cấu trúc đa khung PDCH bao gồm 52 khung TDMA, được chia thành 12 khối (B0-B11) của 4 khung (là khối vô tuyến) và 4 khung rỗi (Idle Frame) Đa khung này có thể coi tương tự như đa khung 25 khung trong GSM Mỗi đa khung PDCH có độ dài 240ms; 25,5 đa khung PDCH sẽ tạo thành một siêu khung (supper frame) Việc sắp xếp các kênh logic vào các khối từ B0 đến B11 của đa khung có thể biến đổi từ khối này đến khối khác và được điều khiển bởi các tham số được phát quảng bá trên kênh PBCCH.

Cấu trúc của một đa khung PDCH bao gồm 52 khung TDMA được minh hoạ bằng hình vẽ sau:

Hình 2.24 Đa khung 52 khung GPRS.

2.8.2.2 Sắp xếp các kênh logic lênh kênh vật lý

Trong một ô, các kênh PCCCH (Packet Common Control Channels - Các kênh điều khiển chung kiểu gói) không nhất thiết phải ấn định một cách cố định Trong trường hợp có PCCCH, việc sắp xếp các kênh này lên các kênh vật lý phải tuân theo quy tắc:

Quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến

2.9 QUẢN LÝ TÀI NGUỒN NGUYÊN VÔ TUYẾN

Trong mạng số liệu không dây, những chiến lược quản lý tài nguyên vô tuyến RRM là rất quan trọng để có thể cung cấp chất lượng QoS cho các dịch vụ.

GPRS là một dịch vụ mạng theo nhu cầu, chia sẻ giao diện vô tuyến cùng với GSM và đã đưa ra QoS tới người sử dụng bằng cách phân phối động tài nguyên vô tuyến tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng như: tốc độ, trễ, độ tin cậy, độ ưu tiên,

2.9.1 Phân phối tài nguyên cho GPRS

Một ô hỗ trợ GPRS sẽ phân phối tài nguyên của nó trên một hay nhiều kênh vật lý để phục vụ lưu lượng GPRS Các kênh vật lý như kênh dữ liệu gói (PDCH- Packet Data Channel) được chia sẻ cho các trạm di động MS của hệ thống GPRS và được lấy từ các kênh vật lý có sẵn trong ô Các kênh vật lý được cấp phát động cho các dịch vụ chuyển mạch kênh và GPRS theo nguyên lý “dung lượng theo nhu cầu” sẽ được mô tả dưới đây.

Báo hiệu kênh chung được GPRS yêu cầu trong giai đoạn khởi đầu truyền số liệu gói được mang trên các kênh PCCCH (nếu được cấp phát) hoặc kênh CCCH Điều này cho phép nhà khai thác phân phối lưu lượng cho GPRS trong một ô chỉ khi một gói được chuyển giao.

Nhờ có hệ thống truy nhập vô tuyến mà các phần tử di động có thể trao đổi các bản tin với các phần tử cố định trong mạng Người ta gọi các kênh logic sử dụng để truyền các gói tin của người sử dụng là các kênh số liệu gói (PDCH) Trong hệ thống GPRS sử dụng giải pháp phục vụ khi có yêu cầu” do đó khi thuê bao có yêu cầu thì hệ thống mới cấp một kênh truy nhập cụ thể cho thuê bao.

Hệ thống quản lý của mỗi ô trong hệ thống GPRS có khả năng phân bổ các kênh có sẵn của mình cho các dịch vụ GPRS (kênh PDCH) Các kênh PDCH được chọn từ tập hợp các kênh còn rỗi mà ô hiện có Như vậy, tài nguyên vô tuyến được chia sẻ giữa các ứng dụng GPRS và các ứng dụng GSM truyền thống Việc phân bổ các kênh có thể thực hiện theo phương pháp động, có nghĩa là tuỳ theo yêu cầu cụ thể về lưu lượng, khả năng đáp ứng của hệ thống cũng như mức độ ưu tiên mà tại một thời điểm, một kênh vật lý nhất định có thể truyền thông tin của các dịch vụ GPRS hoặc GSM.

Tồn tại ít nhất một kênh dữ liệu gói (PDCH), hoạt động như một kênh chủ (Master) cung cấp các kênh điều khiển chung kiểu gói (PCCCH) để mang tất cả báo hiệu cần thiết cho việc khởi đầu truyền gói số liệu cũng như số liệu người dùng và báo hiệu dàng riêng (kênh lưu lượng dữ liệu gói - PDTCH và kênh điều khiển gói kết hợp - PACCH) Các kênh PDCH khác hoạt động như kênh tớ (Slaver) được sử dụng cho số liệu người dùng và báo hiệu dàng riêng.

2.9.3 Khái niệm dung lượng theo nhu cầu

GPRS không yêu cầu các PDCH cấp phát thường trực hay vĩnh cửu Cấp phát dung lượng cho GPRS có thể dựa trên nhu cầu thực sự về việc truyền số liệu và nhà khai thác có thể tự do xác định nên cấp phát vĩnh cửu hoặc tạm thời nguồn tài nguyên vật lý cho GPRS.

Khi xảy ra tắc nghẽn trên các kênh dữ liệu gói (PDCH) do tải lưu lượng GPRS và vẫn còn kênh rỗi trong ô, mạng có thể phân phối thêm các kênh vật lý hoạt động như kênh PDCH Tuy nhiên, sự tồn tại của kênh PDCH không kéo theo sự tồn tại của kênh điều khiển chung kiểu gói (PCCCH), đối với các ô không có kênh PCCCH, các MS của GPRS sẽ lắng nghe các kênh điều khiển chung (CCCH), như trong chế độ rỗi Để trả lời “yêu cầu kênh gói” được gửi trên kênh điều khiển chung (CCCH) ở máy di động cần truyền số liệu, mạng sẽ gán các kênh cần thiết trên kênh dữ liệu gói để truyền số liệu Khi truyền số liệu kết thúc, máy di động sẽ quay lại kênh điều khiển chung hay chuyển đến kênh điều khiển chung kiểu gói (PCCCH) mới. Đối với các ô được cấp phát kênh điều khiển chung kiểu gói (PCCCH), các MS củaGPRS trong ô sẽ bám vào kênh này Kênh PCCCH có thể được cấp phát khi nhu cầu truyền số liệu gói tăng lên hoặc bất cứ khi nào các kênh vật lý trong ô không được sử dụng Thông tin về kênh PCCCH sẽ được phát quảng bá trên kênh điều khiển quảng bá (BCCH), khi dung lượng của kênh điều khiển chung kiểu gói (PCCCH) không thể đáp ứng nhu cầu thì có thể cấp thêm các kênh PCCCH lên một hoặc nhiều kênh dữ liệu gói (PDCH) Mạng cũng có khả năng giải phónh kênh PCCCH để buộc trạm di động MS quay trở về kênh điều khiển chung (CCCH).

2.9.4 Các thủ tục hỗ trợ dung lượng theo nhu cầu

Số kênh cấp phát cho PDCH trong một cell có thể tăng hoặc giảm theo nhu cầu. Nguyên tắc cấp phát có thể được thực hiện như sau:

 Giám sát lưu lượng: chức năng giám sát lưu lượng cho phép giám sát lưu lượng trên kênh PDCH và do đó số kênh PDCH được cấp phát trong một cell có thể tăng hoặc giám theo nhu cầu Chức năng giám sát này được thực hiện như một phần của chức năng điều khiển truy nhập MAC.

 Cấp phát động: Các kênh không sử dụng có thể được cấp phát như là PDCH để tăng chất lượng dịch vụ GPRS Khi nhu cầu về các dịch vụ khác có độ ưu tiên lớn hơn hay tăng lên thì các kênh PDCH được giải phóng.

2.9.5 Giải phóng kênh PDCH không mang PCCCH

Khả năng giải phóng nhanh các kênh PDCH là một đặc trưng quan trọng trong cấp phát kênh vô tuyến ở dịch vụ chuyển mạch gói và kênh Tồn tại các khả năng sau:

 Chờ đợi tất cả các thiết lập kết thúc trên kênh PDCH đó.

 Thông báo riêng tới tất cả các thuê bao được cấp phát kênh PDCH đó Các bản tin thiết lập kênh gói có thể được sử dụng cho mục đích này, mạng sẽ giửi thông báo này trên PACCH tới mỗi MS Các kênh PACCH này có thể được gán trên các khe thời gian khác nhau.

 Phát quảng bá các thông báo về giải phóng kênh.

PDTCH AGCH/PAGCH RACH/PRACH PPCH

PDTCH PACCH PDTCH PDTCH PACCH PACCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PACCH

Data block Packet downlink assigment Packet channel request Packet paging request

Hình 2.25 Truyền tải dữ liệu đường xuống.

Packet downlink ack/nack(final)

Data block Data block Data block

Packet control ack Packet downlink assigment

Data block (last, polling)Packet downlink ack/nack(final)

Truyền tải dữ liệu trên giao diện vô tuyến

2.10.1 Truyền tải dữ liệu đường xuống

Việc truyền tải dữ liệu đường xuống được chia thành ba quá trình.

Khi muốn khởi tạo việc truyền dữ liệu từ mạng xuống máy di động, mạng phải gửi bản tin tìm gọi (Packet Paging Request) máy di động trên kênh nhắn tin gói (PPCH) hoặc kênh nhắn tin (PCH) (nếu trong ô không có kênh PPCH, trong trường hợp máy di động đang ở trạng thái nhận và gửi dữ liệu, bản tin này sẽ được gửi trên kênh điều khiển gói kết hợp PACCH) Máy di động sẽ trả lời bằng việc gửi bản tin tìm gọi (Packet Paging Request), và sau đó sẽ ở trạng thái sẵn sàng nhận dữ liệu.

2.10.1.2 Quá trình truyền tải dữ liệu

Quá trình gửi dữ liệu cho máy di động đang ở trạng thái sẵn sàng sẽ được khởi tạo bằng việc mạng gửi bản tin ấn định tài nguyên (Packet Resource Asignment Message) cho máy di động trên kênh cho phép truy nhập gói (PAGCH) hoặc kênh cho phép truy nhập (AGCH) (nếu trong ô không có kênh điều khiển chung kiểu gói PCCCH) Bản tin này sẽ cho biết danh sách các kênh dữ liệu gói PDCH được sử dụng cho việc gửi dữ liệu và PDCH mang kênh điều khiển gói kết hợp PACCH Các thông tin về sự sớm định thời (Timing Advance), điều khiển công suất và sự nhận dạng khung tạm thời TFI (Temporary Frame Identify) và số khung TDMA bắt đầu cũng nằm trong bản tin này.

Mạng gửi các khối RLC/MAC thuộc một TBF trên đường xuống đã được ấn định Có nhiều MS được ghép kênh trên PDCH tại thời điểm đã cho và mỗi MS cần một cách nào đó để nhận dạng TBF của chính mình Điều này được giải quyết bằng việc sử dụng TFI trong mào đầu của RLC Lớp RLC sẽ lấy một hay một vài khối LLC và phân đoạn chúng thành các khối RLC nhỏ hơn Những khối LLC cùng nhau này gọi là một TBF Mỗi TBF được phân phối một hay nhiều PDCH trên giao diện vô tuyến và được gán một TFI duy nhất Sau đó, máy di động sẽ thu và xử lý các khối RLC/MAC, nếu TFI của khối đó trùng với TFI ấn định cho máy di động TFI nào cũng được sử dụng để phân biệt các khối dữ liệu vô tuyến khi thực hiện việc ghép kênh các khối này, nhằm cho phép nhiều máy di động có thể chia sẻ cùng một PDCH.

2.10.1.3 Kết thúc luồng khối tạm thời TBF (Temporary Block Flow)

Mạng dùng cờ chỉ định khối cuối cùng (FBI) trong header của RLC trên đường xuống để khởi tạo việc giải phóng tài nguyên Khi nhận được bản tin ACK/NACK cuối cùng từ

MS, mạng sẽ bật một bộ định thời và khi nào hết thời hạn thì TFI và tất cả tài nguyên đã gán cho MS được giải phóng.

Quá trình truyền tải dữ liệu đường xuống kết thúc bằng việc khởi tạo việc ngừng cung cấp tài nguyên cho máy di động sau khi máy di động gửi bản tin xác nhận đã thu được gói dữ liệu cuối cùng cho mạng Mạng sẽ kết thúc TBF hiện thời và khởi tạo TBF mới sau khi máy di động trở lại trạng thái bắt đầu giám sát kênh điều khiển PCCCH, khi có yêu cầu truyền tải các khung.

Lớp điều khiển LLC mới tới máy di động, lúc này không cần phải nhắn tìm máy di động do máy di động vẫn đang ở trong trạng thái sẵn sàng

2.10.2 Truyền tải dữ liệu đường lên Để phục vụ cho truyền tải dữ liệu đường lên, có hai cách cấp phát tài nguyên.

2.10.2.1 Cấp phát tĩnh (Fixed Allocation)

Mạng sẽ sử dụng bản tin ấn định đường lên (Packet Uplink Assignment) để thông báo cho máy di động biết vị trí khung khởi đầu, khe thời gian và khối ấn định để cho máy di động đó có thể gửi dữ liệu trên đó Ở trường hợp này, máy di động có thể gửi dữ liệu ở đường lên mà không cần giám sát đường xuống để xem khối đó có rỗi hay không Nếu tài nguyên được cấp phát hiện thời không đủ để máy di động truyền dữ liệu các khung LLC, máy di động có thể yêu cầu được ấn định thêm tài nguyên Tổng số khối bắt đầu và được cấp phát chỉ được phép nằm trong phạm vi số khối dữ liệu và điều khiển dự định gửi lúc đầu Máy di động không thể yêu cầu thêm các khối để phục vụ cho việc truyền lại các khối bị lỗi.

Một TFI duy nhất được cấp phát và do đó bao gồm trong mỗi khối điều khiển và số liệu RLC liên kết với TBF đó Khi mỗi khối vô tuyến bao gồm một phần nhận dạng (TFI), mọi khối vô tuyến thu được kết hợp chính xác với một khung LLC riêng và một

Các khối dữ liệu RLC được truyền tải theo chế độ báo nhận Chế độ này được điều khiển bởi cơ chế ARQ chọn lọc và số lượng các khối dữ liệu RLC trong TBF.

 Phía gửi truyền các khối trong một cửa sổ và phía nhận gửi bản tin báo nhận ACK/NACK Những báo nhận này sẽ xác nhận sự đúng đắn cho những khối dữ liệu RLC có số thứ tự là BSN vừa nhận được, và cửa sổ của bên gửi sẽ được dịch chuyển tương ứng.

 Những bản tin báo nhận ACK/NACK chứa đựng một sơ đồ bit số thứ tự các khốiRLC: mỗi bit biểu hiện trạng thái của các khối dữ liệu nhận được (0 = NACK; 1 ACK).

PDTCH AGCH/PAGCH RACH/PRACH

PDTCH PACCH PDTCH PDTCH PDTCH PACCH PACCH PDTCH PDTCH PDTCH PACCH

Data block Packet uplink assigment Packet channel request

Data block (last in send window)

Data block Data block Data block Packet resource reassigment

Hình 2.26 Truyền tải dữ liệu đường lên.

Máy di động cũng gửi một “giá trị đếm ngược”(Countdown Value) trong các khối dữ liệu RLC đường lên để báo cho mạng biết còn bao nhiêu khối dữ liệu RLC trong TBF đường lên hiện tại Khi CV bằng 0, thì mạng sẽ gửi bản tin ACK/NACK kết thúc.

2.10.2.2 Cấp phát động (Dynamic Allocation)

Mạng sẽ gửi bản tin Packet Uplink Assignment tới máy di động trong đó có chứa một danh sách các PDCH (khe thời gian và sóng mang) đã được ấn định và cờ USF tương ứng Mỗi khối dữ liệu RLC và khối điều khiển RLC sẽ chứa một chỉ định luồng tạm thời TFI được cấp phát duy nhất cho mỗi luồng khối tạm thời TBF Máy di động sẽ theo dõi các cờ USF trên các kênh PDCH được cấp phát ở trên và truyền các khối vô tuyến trên các kênh đó (các kênh mà mang các giá trị cờ USF được dành riêng cho máy di động đó sử dụng).

Bởi vì mỗi khối vô tuyến bao gồm một phần nhận dạng (TFI), mọi khối vô tuyến thu được là kết hợp chính xác với một khung LLC riêng biệt và một MS riêng biệt mà làm cho giao thức mạnh mẽ Vì vậy, bằng việc thay đổi trạng thái của USF, các PDCH khác nhau có thể mở hoặc đóng động cho các MS nào đấy theo đó cung cấp một cơ chế dành riêng mềm dẻo.

USF là một tiêu đề MAC 3 bit Nó gán một khối hay bốn khối vô tuyến cho máy di động tại một thời điểm Vì vậy khi máy di động dò được USF đó trên đường xuống, nó sẽ truyền hoặc là một khối RLC/MAC đơn hay một chuỗi bốn khối Máy di động cũng thêm vào trong khối truyền dẫn đường lên số lượng khối vẫn còn trong luồng tạm thời TBF. Mạng vẫn tiếp tục gán những khối vô tuyến cho máy di động cho đến khi máy di động chỉ định rằng nó đã truyền xong các khối

QUẢN LÝ DI ĐỘNG

Sơ đồ trạng thái quản lý di động

Hình 3.1 Sơ đồ trạng thái quản lý di động.

3.1.1 Các trạng thái của máy di động và SGSN

Máy di động và SGSN có thể ở một trong ba trạng thái: Rỗi (Idle), Sẵn sàng (Ready) và Chờ (Stanby).

 Trạng thái Rỗi (Idle) Ở trạng thái này, máy di động không được truy nhập tới các chức năng quản trị di động GPRS nhưng máy di động có thể nhận dữ liệu gửi gửi tới ở chế độ PTM-M (Point to Multipoint- Multicast), còn dữ liệu truyền theo kiểu PTP (Point to Point) và PTM-G (Point to Point for Group) cùng với việc nhắn tìm thuê bao là không thực hiện được.

Thuê bao không được ghi nhận trong phần quản lý của SGSN (không nhận được tin nhắn của hệ thống cũng như không cập nhật được vị trí RA.

Máy di động vẫn nhận được bản tin tìm gọi chuyển mạch kênh và phản ứng của một máy GSM Cho dù không tương tác với mạng GPRS ở trạng thái này nhưng nó vẫn sở hữu những chức năng của GPRS Máy di động sử dụng rất ít tài nguyên mạng ở trạng thái này.

Máy di động đã được nối với mạng GPRS, nhưng không xảy ra việc truyền dữ liệu. Nếu một gói dữ liệu được gửi tới máy di động này, mạng sẽ tìm gọi tức là kích hoạt một phiên PDP context để đưa máy di động sang trạng thái Ready.

Trong trạng thái chờ đợi, thuê bao đã được SGSN quản lý Vị trí của thuê bao được hiểu trên cấp độ vùng định tuyến, thuê bao được cập nhật vị trí RA khi di chuyển sang một phạm vi quản lý của một SGSN khác. Ở trạng thái này, máy di động có thể truy nhập được tới chức năng quản trị di động GPRS Máy di động có thể:

+ Nhận dữ liệu gửi tới ở các chế độ: PTM-M và PTM-G.

+ Thu nhận bản tin nhắn tìm khi cần truyền dữ liệu ở chế độ PTP.

+ Thu được tin nhắn thông báo về sơ đồ mã hoá kênh (CS) thông qua SGSN.

+ Thực hiện việc lựa chọn/chọn lại các cell, máy di động cũng có thể thông báo cho SGSN khi nó chuyển sang vùng định tuyến mới.

+ Khởi hoạt và huỷ bỏ các PDP context.

Và máy di động không thể :

+ Truyền tải dữ liệu ở chế độ PTP và PTM-G.

+ Báo cho SGSN khi nó chuyển sang ô mới trong vùng định tuyến.

+ SGSN có thể gửi dữ liệu và thông tin báo hiệu tới máy di động.

 Trạng thái sẵn sàng (Ready)

Trạng thái này đạt được khi máy di động đã Attach vào mạng. Ở trạng thái này, máy di động và mạng thiết lập một mối quan hệ chặt chẽ thông qua SGSN Thuê bao thông báo cho mạng vị trí thật sự của mình và được giám sát, cập nhật thông qua các thông số RAC, LAC ở MSC, SGSN (nghĩa là vị trí của MS được hiểu trên cấp độ cell) SGSN có thể gửi dữ liệu cho MS mà không cần nhắn tin tại bất cứ thời điểm nào và MS cũng có thể gửi dữ liệu cho SGSN tại bất cứ thời điểm nào Máy di động có thể thực hiện đầy đủ các chức năng quản trị di động cũng như truyền tải dữ liệu (lựa chọn/chọn lại cell, gửi và nhận dữ liệu, khởi hoạt/huỷ bỏ các PDP context ).

Trong trạng thái này, máy di động có thể kích hoạt PDP context để thiết lập một phiên truyền tải dữ liệu với mạng số liệu bên ngoài để truyền và nhận các gói số liệu Sau khi PDP context được kích hoạt, các khối tài nguyên sẽ được gán liên tục cho phiên đó cho đến khi việc truyền dữ liệu ngưng lại trong một thời gian chỉ định và máy di động sẽ chuyển sang trạng thái Standby.

Trạng thái này được giám sát, định thời chặt chẽ Sau một thời gian qui định nếu thấy thuê bao không trao đổi thông tin với mạng thì MS sẽ tự động chuyển sang trạng thái chờ đợi để tiếp kiệm tài nguyên vô tuyến.

3.1.2 Sự chuyển đổi giữa các trạng thái

Sự chuyển đổi giữa các trạng thái được xác định bởi hai yếu tố là trạng thái hiện thời và sự kiện xảy ra đối với máy di động/SGSN.

 Chuyển từ trạng thái Rỗi sang trạng thái Sẵn sàng.

Trước tiên, máy di động thực hiện thủ tục truy nhập mạng (Attach), nếu thành công, máy di động và SGSN sẽ chuyển sang trạng thái Sẵn sàng Nếu không thành công, máy di động sẽ quay lại trạng thái Rỗi.

 Chuyển từ trạng thái Sẵn sàng sang trạng thái Chờ.

Khi xảy ra các trường hợp sau:

+ Khoảng thời gian ấn định cho trạng thái sẵn sàng đã hết.

+ SGSN chỉ thị buộc phải chuyển sang trạng thái Chờ.

+ Xảy ra lỗi khi truyền các khung RLC/MAC trên giao diện vô tuyến.

 Chuyển từ Sẵn sàng sang Rỗi

Xảy ra khi các thuê bao hoặc mạng yêu cầu rời mạng (Detach) hoặc kết thúc một PDP context Việc chuyển đổi này cũng xảy ra khi SGSN nhận được bản tin huỷ bỏ MAP từ HLR.

 Chuyển từ Chờ sang Sẵn sàng

Nếu thuê bao nhận tin nhắn và trả lời (nhận thông tin) hoặc chủ động làm thủ tục gửi sẽ chuyển sang trạng thái Sẵn sàng.

 Chuyển từ Chờ sang Rỗi

SGSN nhận được bản tin huỷ bỏ MAP từ HLR, khi đó nó sẽ xoá toàn bộ các MM và PDP context hoặc thuê bao hay mạng làm thủ tục rời mạng (Detach).

3.1.3 Sự tương tác của SGSN và MSC/VLR

Hệ thống GPRS là một sự thêm vào khái niệm gói cho mạng GSM Chính vì điều này lưu lượng sẽ tăng lên trên hệ thống, vì cả hai hệ thống được quản lý di động một cách độc lập MS có thể sử dụng chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói (MS class A và MS class B) Mạng có thể tăng cường hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng bằng cách đưa ra một giao diện giữa hai thành phần trong mạng Nếu giao diện tuỳ chọn Gs được cài đặt giữa SGSN và MAC/VLR thì những khả năng tiết kiệm tài nguyên tiếp theo có thể là:

1 Phối hợp GPRS/IMSI Attach và Detach: Khi một MS thực hiện tham gia vào một

GPRS/IMSI kết hợp thì MS gửi yêu cầu tới SGSN, qua đó thông báo cho MSC/VLR Tại đó sẽ lưu trữ địa chỉ SGSN GPRS/IMSI Detach hoạt động theo cách tương tự thông qua SGSN.

2 Phối hợp cập nhật vùng định tuyến/vùng định vị: Một sự phối hợp cập nhật vùng định tuyến/vùng định vị được thực hiện khi một MS thay đổi cả vùng định tuyến lẫn vùng định vị và MS không cần kết nối với chuyển mạch kênh Sự cập nhật sẽ được thực hiện thông qua SGSN.

3 Nhắn tin các dịch vụ chuyển mạch kênh thông qua mạng GPRS: Khi MSC/VLR nhận cuộc gọi di động đầu cuối hoặc một bản tin ngắn và thông báo một địa chỉ SGSN, tức là MS tham gia vào GPRS, nó gửi nhắn tin yêu cầu tới SGSN SGSN gửi trang chuyển mạch kênh thông qua kênh nhắn tin GPRS và MS trả lời trang đó bằng cách sử dụng các kênh GSM chuyển mạch kênh thông thường.

Thủ tục nhập mạng (Attach Procedure)

Việc thực hiện GMM với SGSN là trong suốt với BSS Trước hết, máy di động báo cho SGSN về nhận dạng của nó như là một IMSI hay P-TMSI Sau đó, nó gửi RAI cũ, Classmark, CKSN và kiểu Attach Kế đến là việc chỉ định với SGSN việc muốn Attach như là một thiết bị GPRS, một thiết bị GSM hay cả hai SGSN sẽ thực hiện Attach máy di động:

+ Kiểm tra xem liệu thuê bao và máy di động có được phép sử dụng mạng.

+ Lấy thông tin về người sử dụng từ HLR.

+ Gán một P-TMSI cho người sử dụng.

Và gửi tin tức về vị trí cho HLR nếu RAI có sự thay đổi Nếu kiểu Attach là cả GPRS và GSM thì SGSN sẽ cập nhật vị trí với HLR thông qua giao diện sẵn có Gs.

GPRS cung cấp hai kiểu truy nhập mạng: truy nhập mạng chuẩn và truy nhập mạng mở rộng.

3.2.1 Thủ tục truy nhập mạng chuẩn (Standard Attach)

Thủ tục truy nhập mạng chuẩn xảy ra khi thuê bao muốn truy nhập tới mạng GPRS từ trong cùng vùng phủ sóng mà thuê bao đó sẽ sử dụng dịch vụ GPRS lần cuối cùng gần nhất Khi bật máy, máy di động sẽ gửi tới SGSN yêu cầu truy nhập tới mạng GPRS Nếu máy di động nằm trong cùng vùng phục vụ GPRS mà máy đã truy nhập trước đó, SGSN sẽ gửi cho máy trả lởi chấp thuận, sau đó máy sẽ nằm trong trạng thái sẵn sàng Lúc này, máy di động có thể khởi hoạt PDP context để truyền tải dữ liệu.

Nếu thuê bao gửi yêu cầu truy nhập mạng GPRS lần đầu tiên, trước khi chấp thuận,SGSN sẽ xây dựng một MM context cho máy di động MM context là các thông tin về máy di động được lưu trữ trong SGSN, trong đó bao gồm cả vị trí hiện thời của máy di động Dựa vào các thông tin này, hệ thống GPRS và máy di động trao đổi được dữ liệu với nhau MM context được SGSN lưu trữ và được sử dụng cho các yêu cầu truy nhập tiếp sau của thuê bao, do đó làm giảm được thời gian truy nhập Các thông tin này được SGSN lưu trữ tới khi có yêu cầu truy nhập mạng mở rộng được gửi tới.

3.2.2 Thủ tục truy nhập mạng mở rộng (Extended Attach)

Thủ tục này xảy ra khi vùng phục vụ GPRS - nơi thuê bao gửi yêu cầu truy nhập khác với vùng phục vụ mà thuê bao sử dụng dịch vụ GPRS lần cuối cùng gần nhất.

Trong trường hợp này, khi SGSN trong vùng phục vụ mới nhận được yêu cầu truy nhập từ máy di động, SGSN sẽ gửi yêu cầu cập nhật vị trí mới của máy di động tới HLR (HLR lưu trữ các thông tin về thuê bao GPRS, bao gồm vị trí hiện thời của máy di động và nhận dạng của SGSN mà máy di động truy nhập trước đó) Khi HLR nhận được thông tin về vị trí mới của thuê bao, HLR sẽ xóa MM context trong SGSN cũ và gửi các dữ liệu về thuê bao tới SGSN mới.

3.2.3 Truy nhập GPRS/IMSI kết hợp (Combined GPRS/IMSI Attach) Để sử dụng các dịch vụ GSM, máy di động phải thực hiện thủ tục truy nhập mạngIMSI Khi đó sẽ hình thành một kết nối giữa máy di động và mạng GSM.

MS BSS SGSN cũ GGSN EIR MSC/VLR mới HLR

SGSN mới MSC/VLR cũ

1.Yêu cầu truy nhập 2.Yêu cầu xác minh

6e.Chèn dữ liệu thuê bao ACK

6c.Huỷ bỏ ACK vị trí

6b.Huỷ bỏ việc cập nhật 6a.Cập nhật vị trí 5.Kiểm tra IMEI

6f.Cập nhật việc định vị ACK

7a.Yêu cầu cập nhật vị trí

7h.Chấp nhận cập nhật vị trí 9.Yêu cầu truy nhập

7g.Cập nhật định vị ACK

Hoàn thành tái định vị TMSI

7e.Chèn số liệu thuê bao

IMEI (International Mobile Equipment Identify): Nhận dạng thiết bị di động quốc tế.

TMSI (Temporary Mobile Subcriber Identify): Nhận dạng thuê bao di động tạm thời.

6d.Chèn dữ liệu thuê bao

7f.Chèn số liệu thuê bao ACK

8.Chấp nhận yêu cầu truy nhập Để sử dụng dịch vụ trong GPRS, máy di động phải thực hiện thủ tục truy nhập mạng GPRS Khi đó, một kết nối logic sẽ được thiết lập giữa máy di động và SGSN.

Thủ tục truy nhập GPRS/IMSI kết hợp được thực hiện trên hình vẽ trên

Hình 3.3 Thủ tục truy nhập GPRS/IMSI kết hợp.

Quá trình xảy ra như sau:

1 Máy di động khởi hoạt thủ tục truy nhập bằng cách gửi bản tin yêu cầu truy nhập tới SGSN bao gồm các nội dung sau:

+ Nhận dạng vùng định tuyến cũ.

+ Classmark, có chứa giải thuật mã hoá đường truyền trên giao diện vô tuyến.

+ CKSN (Cipher Key Sequence Number).

+ Kiểu truy nhập (GPRS/IMSI/cả hai).

+ Các tham số về kỹ thuật thu phát gián đoạn DRX.

2 Từ nhận dạng vùng định tuyến (RAI) gửi tới cho SGSN, SGSN biết được máy di động đã được một SGSN cũ nào đó phục vụ Khi đó, SGSN mới sẽ gửi bản tin yêu cầu nhận dạng về SGSN cũ SGSN cũ sẽ gửi bản tin trả lời tới SGSN mới trong đó có chứa IMSI và bộ ba thông số nhận thực (Ki, Kc và RAND).

3 Nếu máy di động không được nhận biết bởi các SGSN cũ và mới, SGSN mà máy di động gửi yêu cầu truy nhập tới sẽ gửi bản tin yêu cầu nhận dạng cho máy di động Bản tin đó sẽ được gửi đến SGSN.

4 Thủ tục nhận thực và mã hóa được thực hiện.

5 Kiểm tra tính hợp lệ của thiết bị đầu cuối.

6 Nếu SGSN mà máy di động truy nhập tới khác với SGSN phục vụ máy di động trước đó hoặc đây là SGSN đầu tiên mà máy di động truy nhập thì:

+ SGSN sẽ gửi yêu cầu cập nhật vị trí tới HLR, bản tin này bao gồm: số của SGSN, địa chỉ SGSN và IMEI của máy di động.

+ HLR gửi bản tin huỷ bỏ vị trí có chứa: IMEI, kiểu huỷ bỏ tới SGSN cũ.

+ SGSN gửi cho HLR bản tin xác nhận sự huỷ bỏ vị trí Nếu có một vài thủ tục nào đó diễn ra với máy di động (đang gửi hay nhận số liệu ) SGSN sẽ đợi cho các thủ tục này kết thúc rồi mới xóa MM và PDP context.

+ HLR gửi bản tin yêu cầu ghi nhận dữ liệu về thuê bao (trong đó có chứa IMSI, các dữ liệu về dịch vụ GPRS mà thuê bao đó đang sử dụng) tới SGSN mới.

+ SGSN mới xác nhận dữ liệu thuê bao đã được lưu và thiết lập MM context.

+ HLR xác nhận đã cập nhật vị trí mới của thuê bao.

7 Nếu tồn tại giao diện Gs, VLR phải được cập nhật SGSN mới bắt đầu thủ tục cập nhật bằng việc gửi yêu cầu cập nhật vị trí đến VLR Khi đó VLR sẽ nhận biết máy di động này truy nhập tới mạng GPRS.

+ VLR gửi bản tin yêu cầu cập nhật vị trí tới HLR, bản tin này bao gồm: nhận dạng vùng định tuyến mới, IMSI, số của SGSN, kiểu cập nhật vị trí.

+ Nếu máy di động thuộc vùng phục vụ của MSC khác với MSC trước đó, VLR mới sẽ gửi bản tin yêu cầu cập nhật vị trí tới HLR.

+ HLR gửi yêu cầu xoá bỏ vị trí thuê bao tới VLR cũ.

+ VLR cũ gửi xác nhận đã xoá bỏ vị trí thuê bao tới HLR.

+ HLR gửi dữ liệu thuê bao tới VLR mới.

+ VLR mới gửi xác nhận tới HLR.

+ HLR gửi xác nhận đã hoàn thành thủ tục cập nhật vị trí tới VLR mới.

+ VLR mới gửi bản tin chấp nhận yêu cầu cập nhật vị trí tới SGSN mới.

+ SGSN gửi bản tin chấp nhận yêu cầu truy nhập cho máy di động Bản tin này bao gồm: P-TMSI, VLR TMSI.

+ Nếu P-TMSI hoặc VLR TMSI đã thay đổi bởi SGSN, máy di động sẽ gửi xác nhận tới SGSN.

+ Nếu VLR TMSI đã thay đổi và xác nhận bởi máy di động, SGSN sẽ thông báo lại cho VLR mới.

Thủ tục rời mạng (Detach Procedure)

Thủ tục rời mạng cho phép ngừng kết nối giữa máy di động và mạng GPRS, khi đó máy di động và mạng sẽ không thể trao đổi dữ liệu với nhau.

3.3.1 Khởi tạo thủ tục từ phía thuê bao (MS – Initiated Detach)

Quá trình xảy ra như sau:

1 Máy di động khởi tạo thủ tục bằng cách gửi bản tin yêu cầu rời mạng tới GPRS. Bản tin này bao gồm kiểu rời mạng (GPRS Detach, IMSI Detach hay GPRS/IMSI combined Detach) và nguyên nhân rời mạng (Switch off Parameter) của máy di động là do thuê bao tắt máy hay do các nguyên nhân khác.

2 Nếu là rời mạng GPRS, SGSN gửi cho GGSN yêu cầu huỷ bỏ PDP context Sau đó, GGSN sẽ gửi trả lại xác nhận yêu cầu đó đã được thực hiện.

3 Nếu là IMSI Detach, SGSN sẽ gửi cho VLR chỉ thị IMSI Detach.

4 Nếu là thuê bao chỉ muốn thực hiện GPRS Detach và giữ nguyên trạng thái IMSI- Attach, SGSN gửi chỉ thị GPRS Detach tới VLR Khi đó VLR sẽ huỷ bỏ liên lạc với SGSN và vẫn quản lý việc nhắn tìm máy di động (Paging) và cập nhật vị trí mà không thông qua SGSN.

Nếu tham số “switch off” cho biết: máy di động rời mạng không phải do thuê bao tắt máy, SGSN sẽ gửi bản tin chấp nhận cho rời mạng tới máy di động.

1 Yêu cầu rời mạng 2.Yêu cầu xoá

3 Chỉ thị rời mạng IMSI

Hình 3.4 Thủ tục rời mạng từ máy di động.

4 Chỉ thị rời mạng GPRS

MS BSS SGSN GGSN MSC/VLR

1 Yêu cầu rời mạng 2.Yêu cầu xoá

Hình 3.5 Thủ tục rời mạng từ SGSN.

3.3.2 Khởi tạo thủ tục từ phía mạng

3.3.2.1 Khởi tạo thủ tục từ phía GPRS

Thủ tục được thực hiện như sau:

1 SGSN khởi tạo bằng việc gửi bản tin yêu cầu rời mạng cho máy di động, Nếu đúng, thủ tục truy nhập mạng sẽ được thực hiện ngay sau khi thủ tục rời mạng hoàn thành.

2 SGSN gửi bản tin yêu cầu xoá PDP context, GGSN sẽ gửi bản tin xác nhận yêu cầu đã được thực hiện trở lại SGSN.

3 Nếu máy di động truy nhập theo kiểu GPRS/IMSI kết hợp, SGSN sẽ gửi chỉ thịGPRS Detach đến VLR VLR sau đó sẽ huỷ bỏ toàn bộ việc phục vụ các dịch vụ liên

MS BSS SGSN GGSN HLR

3.Yêu cầu xoá PDP context

Hình 3.6 Thủ tục rời mạng được khởi tạo từ HLR.

1 Định vị huỷ bỏ quan đến GPRS của máy di động đó, nhưng vẫn quản lý việc nhắn tin (Paging) và cập nhật vị trí mà không thông qua SGSN.

4 Máy di động sẽ gửi bản tin chấp nhận rời mạng đến SGSN ngay sau bước 1.

3.3.2.2 Khởi tạo thủ tục từ phía HLR

HLR sử dụng thủ tục này trong trường hợp yêu cầu máy di động rời mạng được quyết định bởi người điều hành, khai thác mạng.

HLR khởi tạo thủ tục bằng việc gửi bản tin: Cancel Location cho SGSN Sau đó, quá trình thực hiện thủ tục là giống hệt như trường hợp khởi tạo thủ tục từ phía SGSN.

Quản lý vị trí

Khi có cuộc gọi hay gói dữ liệu đến thì cần phải biết vị trí (Ô, vùng phục vụ) của máy di động Do vậy cần phải cập nhật vị trí:

+ Máy di động gửi thông tin cập nhật vị trí tới SGSN.

+ SGSN thông tin cho GGSN và HLR về vị trí hiện tại.

Khi máy di động di chuyển vào ô mới hay vùng địng tuyến mới, hệ thống phải:

+ Cập nhật vùng định tuyến.

+ Cập nhật vùng định tuyến và vùng định vị kết hợp.

Hình 3.7 Quan hệ giữa LAI, RAI, Cell.

Máy di động phát hiện ra nó đã di chuyển vào ô mới bằng cách so sánh nhận dạng ô đó và ô lưu trữ trong MM context của nó Máy di động phát hiện ra vùng định tuyến mới bằng cách so sánh định kỳ nhận dạng vùng định tuyến (RAI) lưu trữ trong MM context và RAI nhận được từ ô mà máy di động đang được phục vụ

Thủ tục cập nhật ô xảy ra khi máy di động ở trong trạng thái sẵn sàng, di chuyển vào ô mới thuộc vùng định tuyến hiện thời Nếu vùng định tuyến thay đổi, thủ tục cập nhật vùng định tuyến sẽ được thực hiện thay cho cập nhật ô Máy di động thực hiện thủ tục cập nhật vùng bằng việc gửi một khung LLC tới SGSN Sau đó, BSS sẽ thêm vào nhận dạng ô CGI, trong đó chứa mã vùng định tuyến và mã vùng định vị vào tất cả các khung BSSGP SGSN sẽ ghi nhận sự thay đổi này của máy di động và chuyển tất cả thông tin trao đổi với máy di động qua ô mới.

3.4.2 Cập nhật vùng định tuyến

Thủ tục này xảy ra khi thuê bao GPRS di chuyển vào vùng định tuyến RA mới hay phải cập nhật RA định kỳ Thủ tục này được bắt đầu khi máy di động gửi yêu cầu cập nhật RA tới SGSN Các RA này có thể thuộc vùng phục vụ của cùng một SGSN (Intra- SGSN RA Update) hoặc các SGSN khác nhau (Inter- SGSN RA Update).

3.4.2.1 Cập nhật RA trong cùng SGSN (Inter- SGSN Routing Area Update)

Thủ tục được thực hiện như sau:

Routing area update request [Old RAI, old P-TMSI signature, update type]

Hình 3.8 Cập nhật RA trong cùng SGSN.

Routing area update request [Old RAI, old P-TMSI signature, update type, CI]

Routing area update accept [ P-TMSI signature]

Routing area update complete [ P-TMSI] (optional)

1 Máy di động gửi bản tin yêu cầu cập nhật RA tới SGSN (bản tin này có chứa nhận dạng cũ của RA cũ, kiểu cập nhật ) BSS sẽ ghi CGI trong đó có chứa mã vùng định vị và vùng định tuyến của ô mới trước khi chuyển bản tin đó đến SGSN.

2 Thực hiện chức năng an ninh: nhận thực, kiểm tra tính hợp lệ của máy,

3 SGSN gửi bản tin chấp nhận yêu cầu cập nhật RA tới máy di động.

4 Nếu P-TMSI được ấn định lại, máy di động sẽ xác nhận P-TMSI mới này ở bản tin thông báo trong quá trình cập nhật RA đã hoàn tất Nếu thủ tục cập nhật RA không thành công, sau một số lần nhất định hoặc SGSN gửi về máy di động bản tin từ chối yêu cầu cập nhật RA, khi đó máy di động sẽ trở về trạng thái rỗi.

Trong trường hợp này SGSN đã lưu trữ mô tả về thuê bao Và vì thế SGSN không phải thông báo tới các thành phần khác trong mạng.

3.4.2.2 Cập nhật RA thuộc các SGSN khác nhau (Intra- SGSN Routing Area Update) Được thực hiện khi MS di chuyển tới vùng định tuyến RA mới mà được quản lý bởi một SGSN khác SGSN mới sẽ yêu cầu thông tin về thuê bao từ SGSN cũ Sau đó, SGSN sẽ thông báo cho tất cả các GGSN, HLR, VLR.

1 Máy di động gửi yêu cầu cập nhật RA tới SGSN mới tương tự như trường hợp trước (Intra- SGSN Routing Area Update).

MS BSS SGSN mới GGSN HLR

1 Yêu cầu cập nhật định tuyến 2.Yêu cầu SGSN context

Hình 3.9 Cập nhật RA thuộc các SGSN khác nhau.

5 Gói tiếp theo 2.Xác nhận SGSN context

9 Hủy bỏ định vị ACK

10 Cập nhật vị trí ACK

11 Chấp nhận định vị theo vùng định tuyến

6 Yêu cầu cập nhật PDP context

8 Huỷ bỏ định vị ACK

9 Hủy bỏ định vị ACK

11 Hoàn thành định vị theo vùng định tuyến

2 SGSN mới gửi yêu cầu SGSN context cho SGSN cũ để nhận MM và PDP context cho máy di động SGSN cũ sẽ ngừng việc truyền tải các gói dữ liệu tới máy di động và trả lời SGSN.

3.Thực hiện chức năng an ninh.

4 SGSN mới gửi bản tin xác nhận SGSN context cho SGSN cũ, trong đó thông báo cho SGSN cũ rằng nó đã sẵn sàng để nhận các gói dữ liệu trong PDP context đang kích hoạt.

5 SGSN cũ sẽ gửi bản sao của các gói dữ liệu đang nằm trong bộ đệm tới SGSN mới. Các gói dữ liệu đến sau từ GGSN sẽ được chuyển tới SGSN mới.

6 SGSN mới gửi yêu cầu cập nhật PDP context (chứa địa chỉ SGSN, TID, QoS) tớiGGSN GGSN sẽ cập nhật PDP context và gửi trả lại SGSN.

7 SGSN mới thông báo cho HLR về sự thay đổi SGSN bằng cách gửi yêu cầu cập nhật vị trí (số SGSN, địa chỉ SGSN, IMSI) cho HLR.

8 HLR gửi yêu cầu huỷ bỏ vị trí (IMSI, kiểu huỷ bỏ) cho SGSN cũ SGSN cũ gửi xác nhận trở lại HLR.

9 HLR gửi yêu cầu cập nhật dữ liệu thuê bao tới SGSN mới Nếu máy di động này không được phép cập nhật vùng địa chỉ đó, SGSN sẽ từ chối yêu cầu cập nhật RA của máy di động và gửi bản tin về HLR Nếu các cuộc kiểm tra tính hợp lệ thành công, SGSN sẽ thiết lập một MM context cho máy di động và gửi bản tin xác nhận về HLR.

10 HLR gửi xác nhận việc cập nhật vị trí cho SGSN mới.

11 SGSN mới gửi lại cho máy di động bản tin chấp nhận việc cập nhật RA.

12 Máy di động gửi xác nhận việc cập nhật RA đã hoàn thành cho SGSN mới Trong trường hợp việc cập nhật RA bị từ chối, SGSN sẽ không thiết lập MM context cho máy di động Sau đó, máy di động sẽ không thể thử làm việc cập nhật RA tới vùng định tuyến đó.

3.4.3 Thủ tục cập nhật LA/RA kết hợp

3.4.3.1 Cập nhật LA/RA thuộc cùng SGSN

1 Máy di động yêu cầu cập nhật RA tới SGSN giống như các trường hợp trước.

2 Chức năng an ninh được thực hiện.

3 Nếu kiểu cập nhật được thông báo trước trong bước một chỉ ra đây là trường hợp cập nhật LA/RA kết hợp hay LA là thay đổi cùng với RA, SGSN sẽ gửi yêu cầu cập nhật vị trí tới HLR.

4 Nếu HLR không xác nhận dữ liệu thuê bao mới được cập nhật trong VLR, VLR sẽ gửi yêu cầu cập nhật vị trí cho HLR, quá trình được thực hiện như trong hình vẽ.

5 VLR mới ấn định VLR TMSI và gửi bản tin chấp nhận việc cập nhật vị trí choSGSN.

MS BSS SGSN MSC/VLR HLR cũ

1 Yêu cầu cập nhật vùng định tuyến

3.Yêu cầu cập nhật vị trí

Hình 3.10 Cập nhật LA/RA thuộc cùng SGSN.

4e Chèn số liệu thuê bao ACK

5 Chấp nhận cập nhật vị trí ACK

6 Chấp nhận cập nhật vùng định tuyến

8 Hoàn thành tái định vị TMSI

7 Hoàn thành cập nhật RA

4d Chèn số liệu thuê bao

6 SGSN gửi trả lời chấp nhận việc cập nhật RA cho máy di động.

7 Sau khi nhận được P-TMSI hoặc VLR TMSI, máy di động sẽ gửi bản tin xác nhận trở lại SGSN.

8 SGSN gửi bản tin xác nhận hoàn thành việc ấn định TMSI cho VLR nếu máy di động nhận được VLR TMSI.

3.4.3.2 Cập nhật LA/RA thuộc các SGSN khác nhau

Trường hợp việc cập nhật LA bị từ chối, SGSN mới sẽ không thiết lập MM context cho máy di động và sẽ thông báo nguyên nhân cho máy di động.

Nếu SGSN không thể cập nhật PDP context trong một hay nhiều GGSN sau đó, thì SGSN huỷ bỏ PDP context.

ĐỊNH TUYẾN VÀ TRUYỀN TẢI DỮ LIỆU

Các trạng thái củaPDP (Packet Data Protocol States)

Tất cả các PDP context trong máy di động, SGSN, GGSN đều có chứa địa chỉ PDP và ở một trong hai trạng thái: trạng thái dừng và trạng thái hoạt động.

4.1.1 Trạng thái dừng (Inactive State)

Trong trạng thái này, dịch vụ số liệu dành cho địa chỉ PDP nhất định sẽ không được kích hoạt Khi đó PDP context không có thông tin về định tuyến hay sắp xếp các gói dữ liệu phục vụ cho việc xử lý các PDP liên quan đến địa chỉ đó Do đó, không thực hiện được truyền tải dữ liệu qua mạng Các gói dữ liệu IP bị huỷ và bản tin báo lỗi (ICMP- Internet Control Message Protocol) sẽ được gửi về nơi mà gói dữ liệu đó xuất phát.

MS chuyển từ trạng thái Inactive sang trạng thái Active bằng cách thiết lập thủ tục kích hoạt phạm vi PDP.

4.1.2 Trạng thái hoạt động (Active State)

Trong trạng thái này, PDP context có đầy đủ thông tin cho việc truyền dữ liệu Trạng thái này có được khi thuê bao ở trạng thái chờ (Stanby) hoặc sẵn sàng (Ready).

Sự chuyển đổi giữa hai trạng thái được thể hiện như sau:

Thôi kích hoạt PDP context hay MS chuyển sang trạng thái rỗi IDLE

Hình 4.1 Các trạng thái của PDP.

Một phạm vi PDP cho một MS sẽ chuyển sang trạng thái Inactive khi thủ tục kết thúc kích hoạt bắt đầu được tiến hành.

Tất cả phạm vi PDP cho một MS sẽ chuyển sang trạng thái Inactive khi trạng thái MS chuyển sang Idle.

 Địa chỉ PDP động và địa chỉ PDP tĩnh

Thuê bao có thể sử dụng nhiều kiểu địa chỉ PDP khác nhau Một địa chỉ PDP tĩnh được ấn định tới một MS bởi HPLMN Một địa chỉ PDP động được ấn định cho MS với HPLMN khi MS thực hiện một kích hoạt PDP context.

Các địa chỉ PDP có thể được phân phối cho MS theo ba cách sau đây:

+ Người điều hành HPLMN ấn định một địa chỉ PDP cố định cho MS (địa chỉ PDP tĩnh).

+ Người điều hành HPLMN ấn định một địa chỉ PDP cố định cho MS khi một PDP context được kích hoạt (địa chỉ PDP HPLMN động).

+ Người điều hành VPLMN ấn định một địa chỉ PDP cố định cho MS khi một PDP context đang được kích hoạt (địa chỉ PDP VPLMN động).

Việc lựa chọn địa chỉ PDP là do người điều hành HPLMN đã định nghĩa khi nào thì địa chỉ động PDP HPLMN hoặc PDP VPLMN được sử dụng Khi các địa chỉ động được sử dụng, GGSN chịu trách nhiệm phân bố và huỷ bỏ các địa chỉ động này.

Khởi tạo, thay đổi và hủy bỏ PDP Context

Simultaneous PDP contexts: One uer may be have serveral PDP contexts active at a given time

Static or dynamic PDP context activation (Example IP)

Static IP address dynamic IP address

- dynamic Home- PLMN IP address

- dynamic Visited- PLMN IP address

Hình 4.2 Địa chỉ IP động và địa chỉ IP tĩnh.

4.2 KHỞI TẠO, THAY ĐỔI VÀ HUỶ BỎ PDP CONTEXT

Các chức năng này chỉ có ý nghĩa đối với mức NSS (GSN Network Subsystem) và trong máy di động, mà không liên quan gì đến BSS Một máy di động ở trạng thái chờ hoặc sẵn sàng có thể tạo ra các chức năng này bất kỳ lúc nào để phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu giữa máy di động và SGSN, GGSN GGSN có thể yêu cầu khởi tạo hoặc huỷ bỏ các PDP context Dựa vào các bản tin yêu cầu kích hoạt/xoá bỏ PDP context, SGSN sẽ khởi tạo các thủ tục này

4.2.1 Thủ tục khởi tạo PDP context Để nhận và gửi dữ liệu GPRS, máy di động phải thực hiện thủ tục khởi tạo PDP context, sau khi nhận được thủ tục nhập mạng GPRS PDP context sẽ thiết lập một đường thông tin giữa máy di động, GSN và mạng dữ liệu bên ngoài Từ quan điểm của người sử dụng, đây chính là thủ tục truy nhập mạng dữ liệu bên ngoài từ máy di động Trong hệ thống GPRS, thuê bao di động có thể có nhiều PDP context cùng được kích hoạt đồng thời.

Sự kích hoạt PDP context có thể thực hiện bởi MS hoặc mạng Yêu cầu gồm các tham số context (TLLI), kiểu giao thức, kiểu địa chỉ, chất lượng dịch vụ.

4.2.1.1 Khởi tạo từ phía thuê bao

3 Yêu cầu tạo PDP context

1.Yêu cầu kích hoạt PDP context

Hình 4.3 Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía thuê bao

4 Chấp nhận kích hoạt PDP context

Thủ tục được mô tả như sau:

Máy di động gửi yêu cầu khởi tạo PDP context tới SGSN, yêu cầu này gồm:

+ Nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ lớp mạng.

+ Địa chỉ PDP (PDP address): thông báo sử dụng địa chỉ PDP tĩnh hay động.

+Tên điểm truy nhập (Access Point Name): là tên logic đại diện cho mạng dữ liệu ngoài mà thuê bao muốn truy nhập tới.

+ Yêu cầu về chất lượng dịch vụ (QoS).

+ Các lựa chọn cấu hình PDP: được sử dụng để yêu cầu thêm các tham số PDP được truyền trong suốt đối với SGSN.

+ Thực hiện các chức năng an ninh.

SGSN xác nhận yêu cầu ở bước 1 là hợp lệ bằng tham số: kiểu PDP, địa chỉ PDP và tên điểm truy nhập, được cung cấp bởi máy di động và các bản ghi PDP context Nếu không xác định được GGSN hoặc yêu cầu trên là không hợp lệ, SGSN sẽ từ chối yêu cầu đó.

Nếu xác định được GGSN, SGSN sẽ thiết lập TID (Tunnel Identifier) bằng cách kết hợp IMSI (được lưu trữ trong MM context) và bộ hiển thị điểm truy nhập dịch vụ(NSAPI- Network Service Access Point Indicator) nhận được từ máy di động SGSN sẽ

3 Yêu cầu thông báo PDP

4.Yêu cầu kích hoạt PDP context

Hình 4.4 Thủ tục kích hoạt PDP context từ phía mạng.

2 Gửi thông tin định tuyến

5 Thủ tục kích hoạt PDP context

2 Gửi thông tin định tuyến GPRS ACK

3 Đáp ứng thông báo PDP gửi cho GGSN yêu cầu thiết lập PDP context bao gồm: kiểu PDP, địa chỉ PDP và tên điểm truy nhập, chất lượng dịch vụ, TID, chế độ lựa chọn (Selection Mode) và các lựa chọn cấu hình PDP GGSN sẽ sử dụng chế độ lựa chọn để quyết định lựa chọn hay từ chối yêu cầu khởi tạo PDP context GGSN gửi bản tin trả lời việc thiết lập PDP context cho SGSN bao gồm: TID, địa chỉ PDP, giao thức BB (chỉ thị TCP hay UDP sẽ được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa SGSN và GGSN), yêu cầu SGSN sắp xếp lại các N-PDU trước khi gửi tới máy di động (Reordering Required), lựa chọn cấu hình PDP chất lượng dịch vụ.

SGSN sẽ ghi nhận NSAPI cùng với địa chỉ GGSN và PDP context Sau đó, SGSN sẽ gửi bản tin chấp thuận theo yêu cầu khởi tạo PDP context cho máy di động Khi đó, SGSN đã có thể định tuyến các khối dữ liệu gói PDU thông qua giao thức dữ liệu gói PDP giữa GGSN và máy di động, việc tính cước cũng được bắt đầu.

4.2.1.2 Khởi tạo từ phía mạng

Trong trường hợp này, khi nhận được PDU, PDP, GGSN sẽ kiểm tra xem đã có PDP context nào được thiết lập trước đó cho địa chỉ PDP đó chưa Nếu chưa, GGSN sẽ cố gắng phân phát các PDP PDU bằng việc khởi tạo thủ tục kích hoạt PDP context Việc này chỉ có thể thực hiện được khi địa chỉ PDP là địa chỉ tĩnh (Static Address).

Thủ tục được mô tả như sau:

1.Yêu cầu cập nhật PDP context

1 GGSN nhận được khối dữ liệu gói PDU thông qua giao thức dữ liệu gói PDP, gửi cho máy di động và quyết định khởi tạo thủ tục PDP context

2 GGSN gửi cho HLR bản tin thông tin định tuyến Nếu HLR xác định được máy di động thuộc vùng phục vụ của mình, HLR sẽ gửi bản tin trả lời về GGSN Bản tin này gồm: nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI, địa chỉ của SGSN và tham số MNRR ( Mobile Station Not Reachable Reason - Lý do trạm di động không thể tới được) Nếu HLR xác định được máy di động không thuộc vùng phục vụ của mình, bản tin trả lời gửi cho GGSN sẽ có chứa nguyên nhân HLR từ chối phục vụ.

3 GGSN gửi bản tin thông báo sự hiện diện của khối dữ liệu gói PDU thông qua giao thức dữ liệu gói PDP cho SGSN bao gồm: IMSI, kiểu PDP, địa chỉ PDP SGSN sẽ gửi bản tin trả lời về GGSN để thông báo: SGSN sẽ liên lạc với máy di động.

4 SGSN gửi cho máy di động yêu cầu kích hoạt PDP context.

5.Thủ tục kích hoạt PDP context được thực hiện trước khi các PDP được truyền tải cho máy di động.

Nếu PDP context mà GGSN yêu cầu không thể thiết lập được, SGSN sẽ gửi bản tin thông báo nguyên nhân cho GGSN Các nguyên nhân này phụ thuộc vào việc kích hoạt context không thành công trước hay sau khi GGSN gửi bản tin yêu cầu kích hoạt PDP context cho máy di động Các nguyên nhân có thể là:

+ Không nhận biết được IMSI.

+ Thuê bao GPRS đã rời mạng.

+ Thuê bao không trả lời.

+ Thuê bao từ chối yêu cầu của SGSN.

Khi nhận được yêu cầu từ chối từ SGSN, GGSN sẽ từ chối hay huỷ bỏ khối dữ liệu gói PDU thông qua giao thức dữ liệu gói PDP, phụ thuộc vào kiểu PDP.

4.2.2 Thủ tục thay đổi PDP context

Hình 4.5 Thủ tục thay đổi PDP context. Đồ án tốt nghiệp Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS

SGSN có thể quyết định thay đổi một số thông số của một hay một vài PDP context đang được kích hoạt, các thông số có thể thay đổi là: chất lượng dịch vụ và quyền ưu tiên trên giao diện vô tuyến.

Thủ tục này được mô tả như sau:

1 SGSN gửi yêu cầu truy nhập PDP context cho GGSN, bản tin này chứa bộ nhận dạng đường hầm TID và QoS Nếu thoả thuận về QoS nhận được từ SGSN không tương thích với PDP context đang được thay đổi, GGSN sẽ từ chối yêu cầu cập nhật đó.

Định tuyến và truyền tải dữ liệu

Trong hệ thống GPRS, chức năng này có nhiệm vụ định tuyến và truyền tải:

 Các gói dữ liệu giữa thiết bị đầu cuối di động và mạng dữ liệu ngoài, nghĩa là giữa điểm tham chiếu R và Gi.

 Các gói dữ liệu giữa thiết bị đầu cuối di động và GPRS của mạng PLMN khác, tức là giữa điểm tham chiếu R và Gi thông qua giao diện Gp.

 Các gói dữ liệu giữa thiết bị di động trong cùng một GPRS của mạng PLMN.

Các khối dữ liệu gói PDU thông qua giao thức dữ liệu gói PDP (PDP - PDU) được định tuyến và truyền tải giữa máy di động và GGSN dưới dạng N - PDU (Network Layer Protocol Data Unit - Khối dữ liệu giao thức thuộc lớp mạng), trong đó kích cỡ tối đa của một N-PDP là 1500 octets Khi máy di động hoặc GGSN nhận được khối PDP - PDU có kích cỡ không lớn hơn kích cỡ tối đa của N-PDU, khối PDP - PDU đó sẽ được định tuyến và truyền tải trong một N - PDP Trái lại khối PDP - PDU sẽ được phân mảnh, huỷ bỏ hay từ chối, tuỳ thuộc vào kiểu PDP Giao thức dữ liệu gói trong máy di động có thể giới hạn kích cỡ tối đa của các khối PDP - PDU được định tuyến và truyền tải.

Giữa các SGSN và máy di động, các khối PDP - PDU được truyền tải bởi giao thức SNDCP.

Giữa SGSN và GGSN, các khối dữ liệu PDP - PDU được định tuyến và truyền tải ở một trong hai giao thức TCP/IP hoặc UDP/IP.

Giao thức GTP được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa các đường hầm (tunnels) - là các đường kết nối logic phục vụ truyền tải dữ liệu GPRS đường trục (Backbone) Các đường hầm này được nhận dạng bởi TID và địa chỉ của GSN.

Tại SGSN và GGSN, các PDP - PDU hợp lệ được lưu trữ cho tới khi chúng được chuyển đến nút mạng tiếp theo hoặc thời gian để lưu trữ các gói dữ liệu theo quy định bị vượt qúa Các khối PDP - PDU sẽ bị huỷ bỏ khi bộ đệm bị tràn Thời gian tối đa để lưu trữ các gói dữ liệu trong bộ đệm tuỳ thuộc vào kiểu PDP, chất lượng dịch vụ và điều kiện cụ thể của bộ đệm Sự huỷ bỏ các gói dữ liệu này giúp cho việc sử dụng tài nguyên mạng

- đặc biệt là tài nguyên vô tuyến được hiệu quả hơn.

CÁC DỊCH VỤ GPRS

Hệ thống GPRS cung cấp cho các thuê bao cơ hội được sử dụng các dịch vụ dữ liệu theo theo một phương thức truyền gói từ đầu cuối đến đầu cuối GPRS có hai loại dịch vụ khác nhau: các dịch vụ PTP (Point - to - Point) cung cấp phương tiện truyền gói giữa hai thuê bao, các dịch vụ PTM (Point - to - Multipoint) cung cấp phương tiện cho việc truyền gói theo kiểu một tới nhiều thuê bao hoặc kiểu nhiều tới nhiều thuê bao.

5.1.1 Dịch vụ điểm tới điểm PTP (Point - to - Point)

Các dịch vụ PTP cung cấp khả năng gửi dữ liệu giữa hai người dùng Một người là gửi dữ liệu và người kia là người nhận Có hai loại dịch vụ PTP khác nhau, dịch vụ phi kết nối PTP và dịch vụ kết nối định hướng PTP.

Dịch vụ phi kết nối PTP cho phép một người sử dụng gửi những gói tin đơn lẻ tới một người sử dụng khác Từng gói là những thực thể riêng biệt và không quan hệ tới các gói có trước hoặc có sau Đây là một loại dịch vụ Datagram và việc chuyển các bản tin là đáng tin cậy Với phi kết nối PTP GPRS có thể hỗ trợ các giao thức như là giao thức Internet IP (Internet Protocol).

Dịch vụ kết nối định hướng cho phép người sử dụng gửi các gói tin tới người khác. Một chuyển mạch kênh ảo được thiết lập giữa các thuê bao và liên kết logic giữa các thuê bao được duy trì, việc truyền các bản tin là tin cậy Với kết nối định hướng PTP, GPRS có thể hỗ trợ các giao thức như giao thức X.25.

5.1.2 Dịch vụ điểm tới đa điểm PTM (Point - to - Multipoint)

Dịch vụ PTM cho phép thuê bao có thể gửi bản tin tới nhiều người nhận chỉ với một yêu cầu dịch vụ Thuê bao có thể định nghĩa vùng mà bản tin được gửi và những thuộc tính khác như lịch gửi bản tin Tại thời điểm hiện nay chưa có dịch vụ PTM riêng biệt nào được định nghĩa Nhưng thay vào đó lại có khả năng sử dụng IP Multicasting và Groupcall Nó đưa ra một dịch vụ và các lớp ứng dụng hỗ trợ cho các dịch vụ PTM nhưng không được khả quan về việc sử dụng tài nguyên vô tuyến.

5.1.3 Các dịch vụ bổ sung

Các dịch vụ bổ sung đã được sửa đổi từ các dịch vụ cơ bản của GPRS Tất nhiên, các dịch vụ bổ sung của GSM có thể sử dụng với các dịch vụ GPRS cơ bản.

Chắc chắn sẽ có các dịch vụ bổ sung đặc trưng cho GPRS nhưng mới chỉ có vài dịch vụ được định nghĩa.

5.2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QOS (QUALITY OF SERVICE)

Một trong những điểm cần xem xét trong mạng GPRS, đó là khả năng đáp ứng yêu cầu của khách hàng về tốc độ dữ liệu GPRS có chức năng cho phép làm tăng hoặc giảm phần tài nguyên của mạng ấn định cho GPRS dựa trên khả năng phân bổ động và được điều khiển bởi nhà khai thác.

GPRS có một vài chỉ tiêu về chất lượng dịch vụ QoS Nó có thể cung cấp cho khách hàng các loại QoS khác nhau.

 Mức độ ưu tiên của loại dịch vụ: Cao/trung bình/thấp.

 Mức độ tin cậy: định nghĩa thành ba lớp.

 Độ trễ: có bốn lớp trễ.

 Độ thông tải: tốc độ bit tối đa và tốc độ bit trung bình.

5.2.1 Mức độ ưu tiên dịch vụ

Thể hiện quyền ưu tiên của một dịch vụ so với dịch vụ khác.

Có ba mức độ ưu tiên dịch vụ:

 Ưu tiên mức cao: dịch vụ được đảm bảo ở trên tất cả các mức khác.

 Ưu tiên mức trung bình: đảm bảo sẽ được duy trì trên cấp ưu tiên của các user có quyền ưu tiên thấp.

 Ưu tiên mức thấp: sẽ được đảm bảo sau khi quyền ưu tiên ở mức trung bình và mức cao đã được thực hiện.

Chỉ ra các đặc tính truyền tải mà một ứng dụng nào đó yêu cầu Bảng dưới đây thể hiện ba cấp độ tin cậy khác nhau của mạng GPRS, nó chỉ ra giá trị cực đại cụ thể cần phải đảm bảo cho tương ứng với các cấp độ tin cậy về xác suất tổn thất, mất tuần tự và xác suất sai lệch của các gói tin.

Ví dụ về các ứmg dụng đặc trưng

Truyền lại gói (SDU) Mất tuần tự gói (SDU)

1 10 -9 10 -9 10 -9 10 -9 Dễ bị lỗi, không có khả năng sửa lỗi, khả năng chịu lỗi kém.

2 10 -4 10 -5 10 -5 10 -6 Dễ bị lỗi, khả năng sửa lỗi hạn chế, khả năng chịu lỗi tốt.

3 10 -2 10 -5 10 -5 10 -2 Không bị lỗi, khả năng sửa lỗi và khả năng sửa lỗi tốt

Bảng 5.1 Bảng phân loại độ tin cậy. Độ tin cậy được phân loại theo khả năng:

 Bị mất các khối dữ liệu dịch vụ.

 Bị trùng lặp các khối số liệu dịch vụ.

 Bị sai lệch các khối số liệu dịch vụ.

 Bị gián đoạn các khối số liệu dịch vụ.

Mặc dù GPRS không được xem như hệ thống “ lưu và chuyển ”, nhưng nó vẫn có trễ trong bản thân thiết bị và các giao thức hỗ trợ của nó

Trễ được định nghĩa là giá trị cực đại thời gian trễ trung bình và trễ 95% (là thời gian trễ tối đa mà 95% SDU sẽ được giải phóng qua giao diện) (bảng 5.2) Giá trị trễ được xác định là khoảng thời gian truyền gói tin từ đầu cuối đến đầu cuối giữa hai MS hoặc giữa

MS với một giao diện Gi của một mạng dữ liệu chuyển mạch gói PDN nào đó Giá trị trễ này bao gồm toàn bộ giá trị trễ phát sinh bởi các quá trình trễ bên trong mạng GPRS mà không tính tới giá trị trễ phát sinh ngoài mạng GPRS.

Trễ của GPRS có thể được phân loại như trong bảng 5.2.

Các trễ này bao gồm:

 Trễ truy nhập kênh vô tuyến (đường lên hoặc đường xuống).

 Trễ chuyển tiếp kênh vô tuyến (đường lên/đường xuống).

Trễ (các giá trị tối đa)

Gói (SDU) 128 byte Gói (SDU)1024 byte

Trễ truyền dẫn trung bình (sec)

Trễ 95% (ssec) Trễ truyền dẫn trung bình

Bảng 5.2 Bảng phân loại độ trễ.

Thông lượng (Throughput) được xác định bởi hai yếu tố:

 Tốc độ bit cực đại: tốc độ bit cực đại có thể đạt tới giá trị của tốc độ truyền tải tin tức, được phân chia thành 9 giá trị trong khoảng từ 8 Kbps đến 2 Mbps.

 Tốc độ bit trung bình: tốc độ bit trung bình được tính cho cả các chu kỳ mà ở đó có thể không có dữ liệu truyền tải (ví dụ kiểu cụm lưu lượng) Mạng có thể thoả thuận thông số dung lượng ở mọi thời gian trong suốt một phiên Có nhiều loại thông lượng trung bình thay đổi trong khoảng 19 giá trị (từ 0.22 bps đến 111 Kbps)

Như một đặc tính tuỳ chọn, MS có thể giám sát các thông số QoS và thông báo chúng cho người dùng Sự ứng dụng được cung cấp ở các điểm tham khảo R và S của nó, các thông số đang được kiểm soát là:

 Trễ truy nhập kênh vô tuyến.

Thông tin tính cước đối với mỗi MS trong mạng GPRS được các node SGSN và GGSN thu thập SGSN thu thập các thông tin tính cước có liên quan đến mức độ sử dụng của thuê bao trên phần mạng vô tuyến, trong khi đó GGSN tập trung vào việc thu thập các thông tin tính cước liên quan đến mức độ sử dụng của thuê bao đối với nguồn tài nguyên chung của mạng Trên cơ sở đó nhà khai thác mạng GPRS sẽ sử dụng các thông tin này để tạo ra hoá đơn tính cước cho từng thuê bao.

5.3.1 Thông tin tính cước của SGSN

Thông tin tính cước tối thiểu mà SGSN thu thập được bao gồm:

BẢO MẬT THÔNG TIN TRONG GPRS VÀ KHẢ NĂNG TƯƠNG TÁC CỦA GPRS

GPRS hỗ trợ tương tác với các mạng dựa trên giao thức Internet (IP) mà có thể là một Internet hoặc Intranet Khi tương tác với mạng cơ sở IP, qua giao diện Gi, GPRS có thể hoạt động với Ipv4 hoặc Ipv6, GGSN là điểm truy nhập vào mạng GSM GPRS và trong trường hợp này, nó sẽ như một mạng hoặc phân hệ mạng IP khác.

Như vậy, do GPRS hoạt động với nhiều loại mạng khác nhau, chức năng bảo mật là cực kỳ quan trọng khi truyền thông tin trên GPRS GPRS có cơ cấu xác thực (Authentication) khá tốt, nhưng vẫn cần có thêm các cơ cấu khác đảm bảo bí mật dữ liệu truyền

Nhận dạng người dùng bí mật được bảo vệ khi một người dùng GPRS được nhận dạng bởi nhận dạng liên kết logic tạm thời TLLI của họ.

Chỉ qua SGSN mà MS biết sự liên hệ giữa TLLI và IMSI (số được cấp phát cho thuê bao GSM hoặc chỉ thuê bao GPRS).

TLLI được khởi nguồn từ P-TMSI (Packet TMSI) được cấp phát bởi SGSN hoặc được xây dựng bởi MS (có thể là một TLLI bất kỳ) tới khi một gia nhập GPRS được thực hiện và sau đó MS sẽ đo đạc TLLI của nó từ P-TMSI.

SGSN có thể cấp phát lại P-TMSI ở mọi thời gian trong lượt sẽ khởi đầu sự thay đổi của TLLI.

Sự sử dụng P-TMSI và các cập nhật theo sau của TLLI sẽ đảm bảo tính bí mật

6.1 XÁC THỰC THUÊ BAO VÀ BẢO MẬT TRONG MẠNG GPRS

Thủ tục xác thực trong GPRS giống thủ tục trong GSM chỉ khác ở chỗ thủ tục được thực hiện trong SGSN chứ không phải ở MSC Ngoài ra, thủ tục xác thực còn thực hiện việc chọn thuật toán mã hoá và đồng bộ cho việc mã hóa Cơ cấu xác thực sử dụng “ xác thực 3 lần”, cơ cấu mã nhận được từ HLR (Home Location Register) và lưu trong SGSN.

 RAND: số ngẫu nhiên từ 0 đến 2 128 - 1.

 SRES: đáp ứng qui ước mà là kết quả của thuật toán A3 để xác thực thuê bao.

 Kc : khoá mã mà được tính nhờ thuật toán A8 và được sử dụng bởi thuật toán mã hoá của GPRS (GEA-GPRS Encryption Alorithm).

Nếu SGSN không có bộ ba xác thực được chứa trước, một “send Authentication information” được gửi tới HLR (HLR chứa tin tức thuê bao đối lại IMSI của chúng) Các đáp ứng HLR sẽ được gửi với ““send Authentication information ACK”,gồm bộ ba: RAND, SERS, Kc SGSN sau đó gửi một “Authentication request” cùng với RAND, CKSN và Ciphering Algorithm MS sau đó đáp ứng với “Authentication responde” và

“SERS” của nó chỉ ra sự phù hợp mà nắm giữ trong SGSN MS bắt đầu mật mã ngay sau khi nó gửi bản tin :authentication responde” và SGSN bắt đầu mật mã mỗi khi nó nhận được một “Authentication responde” hợp lệ.

Trong GPRS, dữ liệu và báo hiệu được mã hoá khi truyền Phương pháp mã hoá là dùng thuật toán mã hoá GPRS (GEA) Thủ tục đặt khoá tương tác là thủ tục cho phép MS (Mobile Station) và mạng thoả thuận khoá Kc dùng trong thuật toán mã hoá và giải mã.

Kc được quản lý bởi SGSN độc lập với MSC Nếu MS có thể dùng cả dịch vụ GSM vàGPRS thì nó có 2 khoá khác nhau, một trong MSC và một trong SGSN Việc đặt khoá

Clear text được lập bởi thủ tục xác thực nhưng mạng cũng có thể đặt khoá nếu nhà khai thác muốn. Thủ tục đặt khoá không được mã hoá và phải được thực hiện ngay khi mạng biết số nhận dạng của thuê bao di động Việc truyền Kc tới MS là gián tiếp và dùng giá trị RAND xác thực Kc được rút ra từ RAND nhờ thuật toán A8 và Ki như hình vẽ Độ dài tối đa của Kc là 64 bit Sau khi tính toán khoá được lưu ở MS đến khi được cập nhật khoá mới.

MS và SGSN phải đông thời phối hợp khi thủ tục mã hoá và giải mã bắt đầu Trong phần đã mã hoá chỉ một số ít bản tin báo hiệu là có thể truyền mà không mã hoá Luồng mã hoá ở đầu này và luồng mã hoá ở đầu kia phải được đồng bộ hoá Việc đồng bộ được đảm bảo bằng việc điều khiển GEA nhờ các biến INPUT và DIRECTION INPUT là số chuỗi của gói LLC và do mạng chọn giá trị ban đầu của nó DIRECTION là từ MS tới mạng hoặc từ mạng tới MS cho phép INPUT được nhận dạng ở cả hai hướng Đầu ra củaGEA được hợp với “text” đã mã hoá ở đầu vào tạo ra “clear text” ở đầu ra (hình vẽ).

6.1.3 Bảo vệ bí mật số nhận dạng

Việc mã hoá không thể bảo vệ được mọi bản tin trao đổi trên đường truyền vô tuyến , do mã hoá bằng Kc chỉ được áp dụng khi mạng đã biết số nhận dạng thuê bao Trước đó số nhận dạng thuê bao phải được giữ bí mật nhờ tham số nhận dạng thuê bao tạm thời (TMSI) Nếu không có tham số này, người thứ ba có thể dò được số nhận dạng của thuê bao và dễ dàng biết thuê bao đó đang ở đâu.

6.2.KHẢ NĂNG TƯƠNG TÁC CỦA GPRS

GPRS hỗ trợ đấu nối với các mạng dữ liệu gói khác (PDN -Packet Data Network), cụ thể là IP (Internet hoặc intranet) Điểm chuẩn Gi nằm giữa GGSN và mạng IP ngoài Đối với mạng IP ngoài, GGSN được coi là một bộ định tuyến IP thông thường.

Giữa GGSN và mạng IP ngoài đề xuất sau là phù hợp trong những trường hợp chung:

 Bức tường lửa được lập bởi nhà khai thác GPRS để khống chế truy nhập tới mạng IP bên ngoài.

 Máy chủ tên vùng được quản lý bởi nhà khai thác GPRS hoặc được quản lý bởi nhà khai thác mạng IP bên ngoài.

 GPRS có thể tự phân định địa chỉ PDP động (do GGSN) hoặc nhờ thiết bị ngoài như máy chủ giao thức cấu hình quản lý động (DHCP) mà có thể được khai thác bởi nhà khai thác mạng IP bên ngoài.

GPRS hỗ trợ tương tác với các mạng dựa trên giao thức Internet (IP) mà có thể là mạng Internet hay mạng Intranet Khi tương tác với các mạng cơ sở IP (qua giao diện Gi), GPRS có thể hoạt động Ipv4 hoặc Ipv6, GGSN là điểm truy nhập vào mạng GSM GPRS và trong trường hợp này nó sẽ như một mạng hoặc như một phân hệ mạng IP khác cụ thể như sau.

Hình 6.3: Tương tác mạng GPRS với mạng cơ sở IP

6.2.2 Ngăn xếp giao thức cho giao diện Gi IP

Tương tác trong các phân hệ mạng cơ sở IP được làm theo đường các Router IP Giao diện Gi nằm giữa mạng IP và GGSN và từ quan điểm các mạng IP bên ngoài, GGSN được xem như là một Router IP bình thường

Tác giả	Bùi Quang Linh
Thể loại	đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	127
Dung lượng	1,55 MB