công nghệ gprs

Công nghệ GPRS Hình 1: Giải pháp GPRS của Ericsson cho việc triển khai nhanh chóng GPRS Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Package Radio Service) là một công nghệ mới nhằm cung cấp những dịch vụ gói IP đầu cuối tới đầu cuối qua mạng GSM. Với những ứng dụng IP mới GPRS, công nghệ mà trước đây không khả thi đối với mạng GSM thì bây giờ có thể triển khai và cung cấp những ứng dụng Internet vô tuyến hấp dẫn hơn cho số lượng lớn người sử dụng. Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Package Radio Service) là một công nghệ mới nhằm cung cấp những dịch vụ gói IP đầu cuối tới đầu cuối qua mạng GSM. Với những ứng dụng IP mới GPRS, công nghệ mà trước đây không khả thi đối với mạng GSM thì bây giờ có thể triển khai và cung cấp những ứng dụng Internet vô tuyến hấp dẫn hơn cho số lượng lớn người sử dụng. Vì GPRS được thiết kế để cho phép người sử dụng luôn được kết nối mà không cần sử dụng thêm các nguồn lực phụ trợ nên GPRS mang lại những cơ hội kinh doanh mới cho các nhà khai thác dịch vụ di động nhằm tăng doanh thu bằng việc đưa ra những dịch vụ IP mới và thu hút thêm những khách hàng mới với chi phí hợp lý cho người sử dụng đầu cuối. Về mặt đầu tư của nhà khai thác việc nhanh chóng đẩy mạnh mức độ bao phủ dịch vụ là có thể vì GPRS tận dụng được một cách hiệu quả mạng vô tuyến GSM. Giải pháp GPRS của Ericsson được thiết kế để đẩy nhanh việc triển khai GPRS mà vẫn giữ cho chi phí đầu vào thấp. Các khối chức năng của mạng GSM hiện nay chỉ cần nâng cấp phần mềm, ngoại trừ BSC cần nâng cấp cả phần cứng (Hình 1). Hai nút mạng mới, nút mạng hỗ trợ phục vụ GPRS (Serving GPRS Support Node – SGSN) và nút mạng hỗ trợ cổng GPRS (Gateway GPRS Support Node – GGSN) được giới thiệu. Trong giải pháp của Ericsson, hai nút mạng này có thể được kết hợp thành một nút vật lý. Một sự triển khai linh hoạt GPRS là có thể, ví dụ: bắt đầu với nút mạng GPRS tập trung hợp cả SGSN và GGSN. Ở bước tiếp theo, node tập trung có thể được tách ra thành SGSN và GGSN chuyên dụng. Giải pháp GPRS của Ericsson hỗ trợ các giao diện mở ngay từ đầu. Ví dụ giao diện giữa SSGM và BSC hỗ trợ một giao diện mở Gb như đã được định nghĩa trong tiêu chuẩn hoá của ETSI, mang lại cho nhà khai thác khả năng đạt tới cấu hình nhiều nhà cung cấp thiết bị. Ericsson cũng cung cấp một tập hợp đầy đủ thiết bị để thiết lập một mạng IP xương sống hoàn chỉnh cũng như tất cả các loại dịch vụ nhằm giúp cho các nhà khai thác trở thành một nhà cung cấp dịch vụ Internet toàn diện. Ericsson đưa ra những giải pháp sóng mang dữ liệu tinh vi từ các Server truy nhập và các mạng xương sống cho tới một nền tảng cung cấp dịch vụ hoàn chỉnh. Một vài ví dụ của giải pháp sang mang dữ liệu là ATM và thiết bị chuyển mạch khung, bộ định tuyến xương sống và tập hợp, bộ định tuyến truy nhập IP. Các dịch vụ về IP và giảI pháp Ericsson gồm một danh mục lớn và đầy đủ các sản phẩm từ điện thoại IP cho tới các dịch vụ khách hàng. Bài viết này sẽ đưa ra một cái nhìn toàn diện về giải pháp GPRS của Ericsson. Trong phần 2, các node mới được thêm vào mạng GSM là SGSN và GGSN được gọi chung là GSN. Phần 3 mô tả về giải pháp BSS cho GPRS. Phần 4 nói về tác động lên bộ phận chuyển mạch của mạng. Phần 5 đề cập đến ảnh hưởng đối với tính cước, dự phòng và O&M. Phần cuối mô tả một số khía cạnh về xương sống và chuyển giao. 2. Khối chức năng mới: Các node GSN 2.1. Chức năng của GSN Hai nút mới của hệ thống GSM Ericsson phụ trách chuyển các gói dữ liệu được gọi là nút hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) và nút hỗ trợ cổng GPRS (GGSN). Cả SGSN và GGSN có thể được biểu thị bởi một khái niệm chung là nút hỗ trợ GPRS (GSN). SGSN cung cấp định tuyến gói tới và từ vùng SGSN địa lý, còn GGSN mang giao diện với các mạng gói IP bên ngoài. SGSN/GGSN tách biết vật lý hoàn toàn với bộ phận chuyển mạch của hệ thống GSM Ercisson. Khối điều khiển trạm gốc (BSC) cần phải có một phần cứng mới được gọi là khối điểu khiển gói tin (PCU). Những thành phần khác của cấu trúc GPRS của Ericsson sử dụng các khối chức năng của mạng GSM hiện hành nhưng yêu cầu phải nâng cấp phần mềm. Chức năng của SGSN và GGSN có thể được kết hợp trong cùng một node vật lý (khối chức năng của mạng), hoặc có thể nằm ở các nút vật lý khác nhau. SGSN và GGSN mang chức năng GPRS của mạng IP xuơng sống và được liên kết với bộ định tuyến IP. Nhiệm vụ chính của SGSN: - Định tuyến và truyền gói tin tới và từ vùng SGSN. Lưu lượng được định tuyến từ SGSN tới BSC, qua BTS và tới trạm di động. - Bảo mật trên truy nhập vô tuyến: mật mã và nhận thực - Quản lý di động - Quản lý kết nối logic tới trạm di động - Kết nối tới các nút GSM: MSC, HLR, BSC, trung tâm dịch vụ tin nhắn ngắn, v.v… - Đầu ra của dữ liệu tính cước (Bản ghi chi tiết cuộc gọi, CDR) Nhiệm vụ chính của GGSN: - Giao tiếp với mạng IP gói ngoài - Chức năng bảo mật đối với Internet - Quản lý phiên GPRS theo mức IP, cài đặt liên lạc với các mạng bên ngoài. - Đầu ra dữ liệu tính cước (CDR) 2.2. Kiến trúc GSN GSN được xây dựng trên nền tảng gói vô tuyến của Ericsson, một nền tảng chuyển mạch gói mới, đa năng và hiệu suất cao. Nền tảng gói vô tuyến của Ericsson kết hợp những tính năng thường là liên quan tới truyền thông dữ liệu như là tính chắc chắn và thiết thực với những tính năng của truyền thông tin điện tử như mạnh và ổn định. Những đặc điểm chính của nền tảng mới này là: - Dựa trên những tiêu chuẩn của ngành cả về phần cứng và phần mềm - Hệ thống có thể hỗ trợ sự tồn tại đồng thời của nhiều ứng dụng trong cùng một node. Điều này có nghĩa là có thể hoạt động đồng thời trên một SGSN, một GGSN hay một SGSN/GGSN kết hợp trong cùng một phần cứng. - Bộ điều khiển và phần lưu lượng hoạt động với các bộ xử lý khác nhau. Có 3 loại bộ xử lý được sử dụng: + Bộ xử lý ứng dụng trung tâm (AP/C) cho những chứng năng thuộc trung tâm và có đặc điểm chung, như O&M + Bộ xử lý ứng dụng (AP) để xử lý những chức năng đặc thù về GPRS như quản lý di động. + Bộ xử lý thiết bị được chuyên môn hóa để xử lý tải lưu lượng trong một giao diện nào đó như IP qua giao diện ATM Hình 2. Kiến trúc tách biệt cho lưu lượng và điều khiển 2.2.1. Hệ thống phụ GSN Cấu trúc phần mềm bào gồm nhiều hệ thống phụ được triển khai trong lõi và các tính năng ứng dụng: Hình 3: Cấu trúc phần mềm trong nút GSN Hệ thống phụ lõi (Core Subsystem) Những hệ thống phụ dưới đây tạo thành hệ thống phụ lõi: - Hệ thống phụ tính toán (CPS), thực hiện hỗ trợ bên trong và phần mềm quản lý. - Hệ thống phụ môi trường giao diện lõi (CIS), cung cấp các giao diện vật lý và giao thức cho nút liên lạc bên ngoài. - Hệ thống phụ phần cứng lõi (CHS), hỗ trợ phần cứng cho các hệ thống phụ khác. - Hệ thống phụ vận hành và bảo dưỡng (OMS), cung cấp tất cả các tính năng cần thiết cho các hoạt động của O&M - Hỗ trợ chung PXM (PCS), cung cấp tính năng cơ cấu để vận hành nút mạng. - Hệ thống phụ giao diện người dùng lõi (CUI), chứa phần bổ sung của các giao diện đồ họa O&M Hệ thống phụ ứng dụng GSN bao gồm những hệ thống phụ sau: - Hệ thống phụ truyền tải di động (MTS) triển khai các giao thức sử dụng trong mặt bằng truyền tải bởi nút GSN - Hệ thống phụ điều khiển di động điểm tới điểm (MPS) điều khiển tất cả các tính năng liên quan tới một kết nối nào đó, ví dụ như quản lý tính di động. - Hệ thống phụ đăng ký di động tạm trú (MVS) với tính năng VLR trong SGSN tương tự như trong MSC - Hệ thống phụ tin nhắn ngắn di động (MSS) xử lý SMS thông qua GPRS - Hệ thống phụ truy nhập mạng di động (MAS) chứa các server truy nhập dựa vào mạng gói bên ngoài. - Hệ thống phụ phân phối và điều khiển các khối chức năng của mạng (NCS) với chức năng GPRS độc lập, liên quan đến đa xử lý như điều khiển thiết bị 2.3. Phần cứng GSN Phiên bản đầu tiên của GSN, GSN-25 được lắp đặt trong một tủ đơn 19”. GSN được cấu thành bởi các thành phần sau: - Tủ không được trang bị: seri BYB501 - Tài liệu không được trang bị: Mechanics, Backplane và hướng dẫn PCB, v.v… - Bảng nguồn vầ Ethernet - Bảng xử lý - Bảng giao diện. Có một số loại khác nhau: + Bảng giao diện với các giao diện 4*E1 2 Mbps + Bảng giao diện với các giao diện 4*T1 1.5 Mbps + Bảng giao diện ATM đa chế độ cáp quang, một SDH/Sonet 155 Mbps với ATM và AAL5 + Bảng giao diện Ethernet, một 10BaseT/100BaseTx Hình 4: Cấu hình của GSN25 2.4. Đặc điểm của GSN Bộ định tuyến IP GSN của Ericsson gồm một bộ định tuyến tập trung. Tính năng định tuyến này được yêu cầu trong nút GSN với 2 lý do chính: - Được dùng như là bộ định tuyến sơ cấp/thứ cấp cho lưu lượng IP tới các mạng IP - Mở rộng giao diện Gn/Gi Bộ định tuyến cũng có thể lọc các gói IP trong tất cả các giao diện IP. Cổng đường biên Ericsson đưa cổng đường biên (Border Gateway – BG) vào GGSN. Nó chia sẻ các giao diện vật lý của GGSN với các mạng bên ngoài và mạng xương sống. Một BG có thể xử lý nhiều hơn một PLMN. Tính cước Cả SGSN và GGSN đều có khả năng tính cước, ví dụ để tạo ra các bản ghi dữ liệu cước (Charging Data Records (CDR)). Tính năng tính cước được thực hiện trong các node GSN kết hợp với thiết bị trung gian như Cổng tính cước Ericsson mang lại cho nhà khai thác nhiều khả năng tính cước khác nhau như: khối lượng dữ liệu, thời lượng cuộc gọi, loại dịch vụ, điểm tới, v.v… Đầu ra từ GSNs là ASN.1/BER được mã hóa và truyền qua FTP theo cơ chế đẩy hoặc kéo (push or pull). Sự phân phối động các địa chỉ IP Sự phân phối các địa chỉ IP động cho phép nhà khai thác (hoặc mạng ISP/Corporate) sử dụng và tái sử dụng các địa chỉ IP từ một tập hợp các địa chỉ IP được cấp cho PLMN/Network để tránh việc cần một địa chỉ IP định cho mỗi PDP đã đăng ký của một thuê bao. Điều này làm giảm đáng kể số lượng địa chỉ IP được yêu cầu ở mỗi mạng PLMN. Đây là cách thức được đề xuất để phân chia các địa chỉ IP. Địa chỉ IP động có thể được phân phối bằng (hoặc qua) mạng khách GGSN hay mạng chủ GGSN khi chuyển vùng (roaming). Trong trường hợp phân phối địa chỉ IP động mạng IP khách, tự GGSN khách hay máy chủ RADIUS được lựa chọn bởi GGSN khách có thể được sử dụng để cung cấp địa chỉ IP động. Trong trường hợp phân phối địa chỉ IP động mạng chủ, GGSN chủ hay máy chủ RADIUS được lựa chọn bởi GGSN chủ có thể được sử dụng để cung cấp địa chỉ IP động. [...]... cú th ch s dng GPRS cho SMS bt u s dng cỏc dch v khỏc ngi s dng cn phi kớch hot PDP 3 BSS cho GPRS Chi tit h thng BSS da trờn gii phỏp GPRS cho BSS R8.0 v Ericsson s trin khai theo giai on hng ti GPRS GPRS s s dng mt tp hp chung cỏc ngun vt lý qua giao din vụ tuyn chung vi mng GSM hin ti iu ny cú ngha l cú th kt hp cỏc kờnh GPRS vi cỏc kờnh chuyn mch trong cựng mt ụ t bo Cỏc ngun lc GPRS cú th c nh... dng cỏc ph hiu qu hn GPRS s dng cỏc kờnh vt lý ging nhau nh GSM chuyn mch kờnh nhng mang li tin ớch kờnh nhiu hn Vi GPRS nhiu ngi s dng cú th chia s cựng kờnh Hn na, cỏc kờnh GPRS ch c xỏc nh khi d liu c gi i hay nhn 3.1 Cu trỳc BSS cho GPRS GPRS v GSM cựng tn ti trong h tng GSM, giỳp cho vic trin khai nhanh chúng v vựng ph súng GPRS rng BSS ca Ericsson yờu cu phn mm mi h tr GPRS Phn cng mi, khi iu... hoch cell trong GPRS GPRS s s dng cỏc kờnh vt lý tng t nh GSM chun Vỡ th GPRS v lu lng chuyn mch kờnh cú th c hi t trong cựng mt bng tn s iu ny s dn n vic tng trung k, vỡ GPRS cú th s dng linh hot cỏc kờnh ó c li sau lu lng chuyn mch kờnh iu tng i quan trng l cỏc site hin ti cú th c s dng, v s cell khụng cn iu chnh phc v GPRS Cỏch thay th ny s gim thiu chi phớ cho vic kt hp v a GPRS vo hot ng trong... c thit lp cho lu lng GPRS Nhng yờu cu v iu kin vụ tuyn cho GPRS khụng c th nh yờu cu cho thoi Linh hot hn thoi, GPRS cú th iu chnh bỏo hiu theo t l nhiu (C/I) xung 5dB Ti cựng mt thi im, thit k ca GPRS giỳp cho vic ti u húa C/I trờn 25dB cú c bng thụng ln hn cho mi kờnh vt lý c bn iu ny gi ra mt quy hoch cell GSM hin ti c iu chnh cho thoi l khụng ti u cho GPRS Trong h thng GSM /GPRS phỏt trin sau s... mch v lu lng GPRS Vic ỏp dng chung quy hoch tn s cho cỏc dch v GPRS v dch v thoi cn phi chỳ ý ti vic bo m cht lng thoi Trong mt h thng cú nhy tn m khi lng lu lng GPRS l gii hn thỡ iu ny khụng gõy ra vn gỡ ỏng k Nu khi lng lu lng GPRS l ỏng k v nu thoi trong mng vụ tuyn ph thuc vo cỏc tớnh nng gim can nhiu nh DTX v iu khin cụng sut, cỏc yu t tng t cú th c trin khai trờn cỏc kờnh GPRS Trong GPRS, ging... khai ln u ca GPRS, s t bo mng GSM hin ti cú th c s dng ớt nht cú ph súng GPRS nh ca GSM Vic GPRS s dng cỏc quy hoch cell hin ti cng giỳp cho ngi s dng GPRS kt ni n cựng cỏc BTS nh cỏc mỏy di ng chuyn mch kờnh Vỡ th can nhiu cựng kờnh v can nhiu kờnh lõn cn c to ra bi cỏc mỏy di ng GPRS bt ngun t cựng cỏc vựng a lý nh l can nhiu t nhng ngi s dng thoi gim thiu tỏc ng can nhiu t cỏc kờnh GPRS lờn cỏc... kờnh Ban u lu lng GPRS cú th khụng ỏng k n gin quỏ trỡnh a vo s dng GPRS, trong R8 vic quy hoch cell da trờn chuyn mch GSM v ci t thụng s cell s c tỏi s dng cho GPRS Thc t, h thng t ng thit lp thụng s cell GPRS mi v ranh gii cell cú th ging nh chuyn mch kờnh Vựng nh v (Location Area LA) khụng c s dng cho GPRS Mt vựng mi c thit lp cho GPRS, gi l vựng nh tuyn (Routing Area - RA) Mt RA cha mt hoc mt s... cu tr ti a Vỡ vy mt kờnh GPRS s hin th mt lot DTX t ng Tuy nhiờn, gim can nhiu nh cỏc khe thi gian khụng c s dng cú th khụng m bo cho cht lng thoi Vỡ vy, trong nhng h thng m mt phn ln ca ton b lu lng l cho GPRS cú th cn thit phi s dng kt hp iu khin chp nhn, iu khin cụng sut GPRS v cỏc tớnh nng khỏc nhm gim can nhiu S kt hp ny khụng c h tr trong BSS R8 Khi liờn kt trong GPRS GPRS cú th iu chnh thớch... trin sau s dng tt c 4 phng phỏp mó húa c xỏc nh trong tiờu chun v EDGE kh thi, v nhng ni s phõn chia c bn ca ton b lu lng l cho GPRS nú cú th c phỏt trin cú tn s v quy hoch cell riờng r cho GPRS Khi trin khai GPRS ln u di tn riờng cho GPRS khụng c cho l cn thit bi vỡ lu lng GPRS thp v tng thớch kt ni cho CS-1 v CS-2 khụng c h tr trong BSS R8 Vic kt hp cỏc yu t trờn vi nhau cng kh thi Vỡ vy mt phn ca... c cu to gỏn khỏch hng thut toỏn A3/A8 c th Th tc nhn thc cho cỏc thuờ bao GPRS v GSM l nh nhau Thay i trong bo mt cho GPRS ch liờn quan n gii mó S thay i ny khụng yờu cu bt k mt s nõng cp AuC no nờn chc nng nhn thc ca GPRS vn ging nh ca GSM i vi GPRS, thut toỏn mi A5 cho gii mó c xỏc nh iu ny cú ngha l SGSN cng nh nhng u cui GPRS mi phi h tr cho thut toỏn mi A5 4.5.EIR B ghi nhn dng thit b (EIR) l . Công nghệ GPRS Hình 1: Giải pháp GPRS của Ericsson cho việc triển khai nhanh chóng GPRS Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Package Radio Service) là một công nghệ mới. tuyến gói chung GPRS (General Package Radio Service) là một công nghệ mới nhằm cung cấp những dịch vụ gói IP đầu cuối tới đầu cuối qua mạng GSM. Với những ứng dụng IP mới GPRS, công nghệ mà trước. cứng (Hình 1). Hai nút mạng mới, nút mạng hỗ trợ phục vụ GPRS (Serving GPRS Support Node – SGSN) và nút mạng hỗ trợ cổng GPRS (Gateway GPRS Support Node – GGSN) được giới thiệu. Trong giải pháp