Công nghệ GPRS - Ngô Kim Tú.pdf

Tài liệu công nghệ GPRS của tác giá Ngô Kim Tú.

Công nghệ GPRS

Phần 1 - Phần 2 - Phần 3

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

Hình 1: Giải pháp GPRS của Ericsson cho việc triển khai nhanh chóng GPRS

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

GGSN chứa RADIUS khách có thể bổ sung một máy chủ RADIUS bên ngoài với các thông tin xác nhận từ

MS, và máy chủ RADIUS có thể trả lại một địa chỉ IP nếu nhận thực là chính xác Đối với mỗi MS riêng biệt

có thể được định dạng máy chủ RADIUS nào để kết nối Máy chủ RADIUS có thể được định vị tại ISP hay tại site chung

Một DHCP khách sẽ được đưa vào trong phiên bản sau của GGSN

Chức năng bảo mật của GSN

Một bộ nhận thực chọn lọc cài đặt có thể ứng dụng cho tất cả các thuê bao của mạng chủ trong node được

hỗ trợ Trị số cài đặt là số qui trình đính kèm và qui trình nâng cấp vùng định tuyến inter/intra-SGSN, nó được phép xảy ra giữa mỗi qui trình nhận thực Tuy nhiên, những nhận thực này luôn gắn với các thuê bao khách Nhận thực luôn được thực hiện để gán và nâng cấp inter-SGSN RA cho cả thuê bao chủ và thuê bao khách

Một tệp khóa được dùng cho các nỗ lực nhận thực không thành công Khoá gồm có IMSI, IMEI, nếu có hiệu lực, SGSN-ID, nhận dạng ô, thời gian và ngày của MS/máy cầm tay nhận thực không thành công

GGSN đảm bảo lưu lượng cho một MS cụ thể đến từ đúng ISP, ví dụ ISP mà MS được kết nối tới trong suốt quá trình kích hoạt PDP

Những kết nối an toàn có thể được cung cấp ở lớp 1, sử dụng đường dây chuyên dụng, ở lớp 2 sử dụng ATM PVC, chuyển tiếp khung PVC, hoặc PPP, hoặc ở lớp 3 sử dụng IPSec Cũng có thể kết hợp tất cả yếu

tố nêu trên

GGSN có thể truy nhập vào máy chủ RADIUS, nó có thể được định vị ở mạng số liệu bên ngoài/ISP Nó cung cấp nhận thực cho mức IP truy nhập vào ISP

GSN hỗ trợ tính năng IPsec Tính năng này có thể được sử dụng để cung cấp một mạng xưong sống intra-PLMN an toàn và kết nối tới các mạng bên ngoài như mạng ISP, các mạng kết hợp và các mạng intra-PLMN khác

Các lựa chọn gói lọc khác nhau có hiệu lực để bảo vệ GGSN khỏi sự xâm nhập hay từ chối của các tác động bao gồm nguồn, điểm tới, giao thức, số cổng v.v… Xem phần bộ định tuyến

Xử lý tải trong SGSN

Trong một khoảng thời gian, tất cả gói tin từ QoS Delay Class 1 được phát đi trước các gói tin từ QoS class

2, và các gói từ QoS Class 2 được phát đi trước các gói từ QoS class 3 v.v…

Lưu lượng tới/từ các MS có cùng loại Qos Delay có thể phải xếp thứ tự, ví dụ vào trước-ra trước, trong mỗi loại QoS

Trong các tình huống quá tải báo động sẽ tăng, và SGSN sẽ loại bỏ PDU theo hệ thống để duy trì các mức QoS đã xác định càng lâu càng tốt, chẳng hạn ưu tiên cho QoS Class 1 trước QoS Class 2, v.v…

Chất lượng dịch vụ (QoS)

Tài liệu GPRS QoS được bổ sung theo GSM 03.60, ngoại trừ loại độ tin cậy Chỉ có độ tin cậy loại 2 và 3 được bổ sung vì chúng thích hợp nhất cho số liệu IP

SGSN ứng dụng chức năng Admission Control trong mỗi yêu cầu kích hoạt PDP Chức năng này hoặc là đưa đến quá trình xử lý tiếp yêu cầu, thỏa thuận của QoS với MS hay từ chối yếu cầu kích hoạt PDP SGSN thỏa thuận QoS với MS khi mức độ QoS được yêu cầu bởi MS không được hỗ trợ bởi việc kích hoạt PDP hay khi mức QoS được thỏa thuận từ SGSN trước đó có thể được hỗ trợ bởi việc nâng cấp vùng định tuyến inter-SGSN Thỏa thuận QoS theo MS phụ thuộc vào dữ liệu thuê bao được lưu, QoS được yêu cầu

và độ rộng dải thống kê trung bình, được báo cáo từ BSC trên mỗi ô tế bào (cell)

Từ chối yêu cầu có thể xảy ra khi số lượng các thuê bao được gán đồng thời trên mỗi SGSN vượt quá mức tối đa quy định trước

Ngăn xen theo luật

Ngăn xen theo luật (LI) sẽ được bổ sung Việc bổ sung cho LI gồm có:

 - Dữ liệu tải IP

 - Tính lưu động và các sự kiện

 - SMS

2.5 Giao diện và giao thức

Các loại giao diện trong GSN có thể được chia thành 3 nhóm chính sau:

 - Giao diện dựa trên chuyển tiếp khung: Gb (SGSN)

 - Giao diện dựa trên SS7: Gs, Gr và Gd (SGSN)

 - Giao diện dựa trên IP qua “bất kỳ”: Gn (SGSN và GGSN) Gi, Gp (GGSN)

Dựa trên chuyển tiếp khung: Giao diện Gb (SGSN-BSS)

Tiêu chuẩn ETSI qui định chuyển tiếp khung phảI được dùng trên giao diện Gb giữa BSC và SGSN Chuyển tiếp khung sẽ chuyển giao trong suốt PDU dịch vụ mạng giữa SGSN và một BSC Một SGSN có thể được kết nối tới một vài BSC Ngược lại một BSC chỉ có thể được nối tới một SGSN Một BSC có thể

sử dụng một hay nhiều kết nối vật lý để nối tới một SGSN Gb hỗ trợ FR thông qua các kết nối vật lý như E1 hay T1 Các giao diện có thể được sử dụng trong các cấu hình dưới đây:

 - Không tạo kênh (non- channelised)

 - Tạo kênh (channelised)

 - Phân đoạn

Việc thực hiện giao diện Gb trong GSN của Ericsson là hoàn thoàn mở theo như tiêu chuẩn ETSI

Các giao diện dựa trên SS7: Gs, Gr và Gd (SGSN tới MSC, HLR và SMS-SC)

Giao thức SS7 được sử dụng trên giao diện Gd (SMS-SC0, Gs (MSC) và Gr (HLR) Các giao diện này là hoàn toàn mở, và việc triển khai của Ericsson được phối hợp với các tiêu chuẩn GPRS liên quan

SGSN sẽ phải liên lạc với một số lượng lớn HLR, MSC/VLR và SMS-GMSC và SMS-IWMSC trong mạng PLMN nội bộ cũng như trong các mạng PLMN của các MS khách SGSN vì vậy sẽ được kết nối tới một số điểm chuyển giao báo hiệu (STP, đặc biệt là một hoặc hai), những điểm được kết nối tới mạng SS7 toàn cầu

Các giao diện IP qua “bất cứ giao diện nào”: Gn, Gi và Gp

Tên gọi chung chung IP qua “giao diện nào” bao gồm các loại giao diện sau: Gn (giao diện SGSN-GGSN),

Gi (GGSN – mạng IP) và Gp (GGSN-mạng PLMN khác) Có một số lựa chọn để triển khai các giao diện này với GSN của Ericsson

IP qua PPP: Ip qua PPP đồng bộ hoá được hỗ trợ như đã được nêu trong RFC 1548 Lớp vật lý hỗ trợ là

E1 hoặc T1

IP qua ATM: IP được chuyển sang AAL5 Nó được chuyển sang lớp vật lý là SDH STM-1 hoặc SONET

STS-3c (155Mbps)

IP qua Ethernet và Fast Ethernet: Giao diện Ethernet 10 Base-T (10Mbps) và 100BaseTx (100Mbps) được

bổ sung Cả hai loại giao diện này được hỗ trợ trên cùng giao diện vật lý và có thể được cấu hình chạy thực,với giao diện không hoạt động, tới 10/100 Mbps

2.6 Khả năng thực hiện và dung lượng

Ericsson cung cấp hai sản phẩm GSN có thể được định dạng là một SGSN, một GGSN hay một

SGSN/GGSN kết hợp:

GSN-25: Với hai nút mạng nhỏ hơn Cấu hình này được cung cấp trong phiên bản đầu tiên và nhằm mục

đích như là một s¶n phÈm më ®Çu cho phép đẩy nhanh việc triển khai dịch vụ GPRS

GSN-100: Hai nút mạng lớn hơn Nút mạng này có cùng dung lượng giống như GSN-25 nhưng có dung

lượng cho phép truyền qua, số lượng người dùng và số lượng phạm vi PDP hoạt động Nó sẽ được đưa ra

ở những phiên bản tiếp theo

Bảng 1 cho thấy dung lượng của GSN-25 và GSN-100 về số lượng người dùng được gán đồng thời, số lượng phạm vi PDP và dung lîng cho phÐp truyÒn qua Hai yếu tố giới hạn của GSN dung lîng cho phÐp truyÒn qua là số lượng gói tin mỗi giây và số lượng bít mỗi giây Nút có kích thước gói tin 300 byte mỗi gói (bao gồm tiêu đề IP) Con số 300 bytes mỗi gói tin gần với kích thước được tính toán trung bình trong các mạng IP lớn Nếu kích thước gói tin nhỏ hơn, số gói tin mỗi giây sẽ bị hạn chế, đối với các gói tin dài hơn tốc độ bit tối đa tính theo Mbps sẽ là giới hạn

Bảng 1

GSN-25 Số lượng người sử

dụng được gán đồng thời tối đa

Số lượng phạm vi PDP đồng thời tối đa

Thông lượng tối đa (gói trên mỗi giây)

Thông lượng tối

đa (Mbps)

GSN-100 Số lượng người sử

dụng được gán đồng thời tối đa

Số lượng phạm vi PDP đồng thời tối đa

Thông lượng tối đa (gói trên mỗi giây)

Thông lượng tối

đa (Mbps)

SGSN quyết định số lượng tối đa người sử dụng mặc định GGSN quyết định số lượng tối đa phạm vi PDP hoạt động Một người sử dụng có thể được ấn định mà không cần phải kích hoạt PDP Người sử dụng này

có thể chỉ sử dụng GPRS cho SMS Để bắt đầu sử dụng các dịch vụ khác người sử dụng cần phải kích hoạt PDP

3 BSS cho GPRS

Chi tiết hệ thống BSS dựa trên giải pháp GPRS cho BSS R8.0 và Ericsson sẽ triển khai theo giai đoạn để hướng tới GPRS

GPRS sẽ sử dụng một tập hợp chung các nguồn vật lý qua giao diện vô tuyến chung với mạng GSM hiện tại Điều này có nghĩa là có thể kết hợp các kênh GPRS với các kênh chuyển mạch trong cùng một ô tế bào Các nguồn lực GPRS có thể được định vị động trong-giữa các khoảng trống trong các phiên chuyển mạch kênh, vì thế nó sử dụng các phổ hiệu quả hơn

GPRS sử dụng các kênh vật lý giống nhau như GSM chuyển mạch kênh nhưng mang lại tiện ích kênh nhiều hơn Với GPRS nhiều người sử dụng có thể chia sẻ cùng kênh Hơn nữa, các kênh GPRS chỉ được xác định khi dữ liệu được gửi đi hay nhận

3.1 Cấu trúc BSS cho GPRS

GPRS và GSM cùng tồn tại trong hạ tầng GSM, giúp cho việc triển khai nhanh chóng và vùng phủ sóng GPRS rộng

BSS của Ericsson yêu cầu phần mềm mới để hỗ trợ GPRS Phần cứng mới, khối điều khiển dữ liệu gói (Packet Control Unit-PCU) cũng cần phải thêm vào BSC BSC có thể là BSC/TRC kết hợp (Transcoder Controller) hay là BSC đơn lập PCU chỉ có thể phục vụ cho một BSC và chỉ có một PCU cho mỗi BSC PCU thích hợp với cả phần cứngcBYB 501 và BYB 202

Một giao diện mở mới, giao diện Gb được đưa vào giữa BSC (PCU) và SGSN PCU có thể được kết nối với một nút SGSN qua giao diện Gb trực tiếp từ một BSC đơn lập hay TRC/BSC kết hợp (1), hay là qua TRC từ một BSC đơn lập (2), hoặc qua một MSC từ một BSC/TRC kết hợp

Giao diện A-bis hiện tại được tái sử dụng cho GPRS do đó sẽ mang cả chuyển mạch kênh và lưu lượng GPRS

Hình 5: Giao diện mở Gb nối PCU với SGSN

Khối điều khiển dữ liệu gói (PCU)

PCU có vai trò xử lý dữ liệu gói GPRS trong BSS Đặc biệt PCU có vai trò xử lý các lớp Điều khiển truy nhập môi trường (Medium Access Control) và các lớp của Điều khiển liên kết vô tuyến RLC (Radio Link Control) của giao diện vô tuyến và BSSGP và các lớp dịch vụ mạng của giao diện Gb Giao diện Gb kết thúc ở PCU

PCU chứa cả thiết bị phần mềm và phần cứng trung tâm với phần mềm bộ phận Nó sẽ có một hoặc nhiều hơn bộ xử lý bộ phận (RPPs) Một RPP có thể được định dạng để hoặc là tương thích với cả giao diện Gb

và A-bis hay chỉ với giao diện A-bis Chức năng của RPP là phân phối các khung PCU giữa giao diện Gb và

bis Ở đâu chỉ có một RPP hoạt động trong PCU nó sẽ tương thích với cả giao diện Gb và giao diện A-bis Ở đâu có nhiều hơn một RPP, mỗi RPP có thể tương thích với hoặc là A-bis hoặc là cả Gb và AA-bis

Hình 6: PCU trong BSC

Ở đâu có nhiều hơn một RPP được sử dụng (loại trừ trường hợp có 2 RPP trong cấu hình hoạt động/chờ), chúng sẽ liên lạc với nhau sử dụng Ethernet Một ô tế bào không thể bị chia tách giữa hai RPP Nếu một RPP không không quản lý ô tế bào mà tin nhắn định gửi tới, tin nhắn sẽ được gửi tiếp qua Ethernet tới đúng RPP

Một kết nối đôi Ethernet được cung cấp ở phiến sau (backplane) của khung PCU Hơn nữa một số bản HUB cũng cần đến để kết nối RPP qua Ethernet Các bảng HUB được nhân đôi vì các lý do độ dư

PCU kết nối tới các thiết bị Gb (các ETC) qua tổng đài nhóm và tới các thiết bị Abis (các ETC) qua tổng đài nhóm và tổng đài tốc độ chưa tới chuẩn (subrate) Các RPP được kết nối với tổng đài qua DL2 và tới CP qua RP kênh nối tiếp

Lưu lượng GPRS được nhân lên nhiều lần với lưu lượng chuyển mạch kênh trong tổng đài tốc độ chưa tới chuẩn

Hình 7: Sự phân bố của các thiết bị GPH

Cấu trúc PCU có thể đạt tới chi phí hợp lý cho cả các PCU nhỏ và lớn Để mở rộng được dung lượng một

số khung chứa cả RPP và bảng HUB có thể kết nối được

Các chi tiết về dung lượng thực tế của PCU và RPP được trình bày trong hướng dẫn và mô tả chi tiết của PCU

Trạm gốc

BTS của Ericsson cần các phần mềm mới để hỗ trợ GPRS và không cần thêm phần cứng mới Thực tế là việc chỉ cần nâng cấp phần mềm sẽ cho phép triển khai dịch vụ với độ phủ sóng rộng khắp

Các vị trí (site) hiện tại có thể được tái sử dụng cho GPRS vì nó được hỗ trợ trên cả RBS 2000 và RBS 200 với SPU++ (SPU+/SPE) Cả bộ chuyển mã kênh CS-1 và CS-2 được bổ sung trên tất cả các BTS, loại trừ cho RBS 2301 không có một nhóm DSP chỉ hỗ trợ cho CS-1

Truyền dẫn

Giao diện Abis hiện tại được tái sử dụng cho cả chuyển mạch kênh và lưu lượng GPRS trong khi giao diện giữa BSS và SGSN lại dựa trên giao diện mở Gb mới

Thông qua Abis các truyền dẫn hiện tại và các liên kết báo hiệu số có thể được tái sử dụng cho GPRS, do

đó sẽ mang lại một sự mở đầu có hiệu quả và tối ưu về chi phí Không có các kết nối truyền dẫn bổ sung nào cần đến (trừ khi số lượng các TRX mỗi site cũng tăng lên)

Giao diện Gb là mới nhưng có thể định tuyến trong suốt lưu lượng Gb qua MSC (nếu có đủ dung lượng trong MSC cho nó)

3.2 Xử lý nguồn vô tuyến GPRS

GPRS dựa trên một kênh vô tuyến logic mới được tối ưu hóa cho gói dữ liệu, kênh dữ liệu gói (Packet Data Channel-PDCH) Những PDCH này có thể được định vị bằng nhiều cách khác nhau Chúng có thể được thiết lập như những PDCH chuyên dụng, các nguồn lực cố định chuyên dụng cho GPRS, hoặc các PDCH theo nhu cầu, phục vụ như những nguồn GPRS động tạm thời Những PDCH chuyên dụng không thể được

sử dụng cho bất kỳ lưu lượng chuyển mạch kênh nào Còn những PDCH theo nhu cầu lại có thể được những người sử dụng chuyển mạch kênh đến chiếm trước

Trong R8 nhà khai thác có thể quy định 0-8 PDCH chuyên dụng cho mỗi ô tế bào Không có giới hạn vật lý nào cho bao nhiêu PDCH theo nhu cầu có có trong một ô tế bào, nhưng nó tùy thuộc vào việc có bao nhiêu lưu lượng chuyển mạch kênh Trong một ô không có bất kỳ lưu lượng chuyển mạch kênh nào thì có thể sử dụng tất cả các kênh cho lưu lượng GPRS