Cách mô tả tốt nhất đáp ứng trong mạng GPRS/EDGE là ngăn xếp giao thức. Trong phần này sẽ mô tả những vấn đề quan trọng nhất trong ngăn xếp giao thức được sử dụng cho GPRS/EDGE. Phần giao diện được xét đến là giao diện vô tuyến (giao diện Um).
Có 2 ngăn xếp giao thức sẽ được xem xét:
- Mô hình truyền dẫn: Mô hình này chỉ ra cách số liệu được truyền qua mạng
- Mô hình điều khiển: Mô hình này chỉ ra cách đi của thông tin điều khiển và báo hiệu.
2.2.3.1. Mô hình truyền dẫn
Ngăn xếp giao thức hoàn chỉnh cho ví dụ của việc truy nhập 1 www được chỉ ra như dưới đây:
50
Phần các khối màu cam (phía trái từ giao diện Gb cho tới lớp RLC) được điều khiển bởi BSS và phần màu xanh (phía phải của giao diện Gb cho đến lớp IP) là do mạng core điều khiển. Phần màu xám (trên phân lớp IP) là các ví dụ của các ứng dụng nội, trong suốt trong mạng GSM/GPRS/EDGE.
2.2.3.2. Mô hình điều khiển
Có 2 cách điều khiển được ra cho việc điều khiển :
- Cách thứ nhất: Sử dụng nguồn báo hiệu có sẵn của các kênh chuyển mạch kênh (CCCH: Common Control Channel – Kênh điều khiển chung) để thiết lập kết nối gói dữ liệu.
- Cách thứ hai: Sử dụng các kênh báo hiệu độc lập cho gói dữ liệu. Các kênh này được gọi là Kênh điều khiển quảng bá gói (PBCCH: Packet Broadcast Control Channel).
51
Ngăn xếp giao thức hoàn chỉnh của mô hình điều khiển được chỉ ra theo cách thứ 2 được mô tả như sau:
Số liệu của người sử dụng trong các ứng dụng được vận chuyển thông qua các kênh (tunneling). Các gói của một giao thức được đóng gói trong các gói của một giao thức nằm dưới. tiến trình này là hoàn toàn trong suốt đối với các giao thức ứng dụng. Lợi ích của việc đó là các ứng dụng không cần thiết phải biến đổi đối với các công cụ đặc biệt của GRPS. Điều ấy có nghĩa là GPRS/EDGE có thể truyền tất cả mọi thứ được coi là gói dữ liệu, thậm chí là đối với các thủ thục không được khám phá.
Có 2 loại kênh:
- Phần backbone. Sử dụng giao thức GTP (GPRS Tunneling Protocol) - Phần vô tuyến : Sử dụng giao thức SNDCP ( Subnetwork Dependent Convergence Protocol)
52
Các kênh được thiết lập trên khái niệm hoạt động PDP.
Trong phần backbone, giao thức GTP được thiết lập giữa GGSN (phần cố định trong mọi vấn đề liên quan tới một dịch vụ số liệu) và SGSN. Nếu một MS-máy di động rời khỏi vùng phục vụ bởi SGSN thì một kênh GTP khác sẽ được thiết lập giữa GGSN và SGSN mới. Với mỗi khái niệm (context), một kênh GTP được thiết lập.
Giao thức GTP được định nghĩa cho giao diện Gn giữa SGSN và GGSN trong một mạng và đối với giao diện Gp giữa SGSN trong một mạng tới GGSN trong mạng khác.
Trong phần vô tuyến, giao thức SNDCP, là phần di động của kênh. Nó theo các máy di động đến các cell. Nếu một số khái niệm PDP được kích hoạt tại cùng thời điểm, thì giao thức SNDCP ghép chúng trong một kết nối logic đơn lẻ của lớp điều khiển kết nối logic - LLC ( Logical Link Control). Số liệu người dùng số liệu tiêu đề giản lược được nén bởi SNDCP để giảm tài nguyên trong giao diện vô tuyến.
Lớp liên kết dữ liệu giữa MS và BSS được chia thành hai lớp con: - Điều khiển liên kết Logic – LLC (Logical Link Control)
- Điều khiển liên kết vô tuyến-RLC / Điều khiển truy nhập trung gianMAC (Radio Link Control / Medium Access Control).
53
LLC (Logical Link Control) cung cấp một kết nối logic có độ tin cậy cao giữa MS và SGSN. Các chức năng của nó bao gồm:
- Điều khiển luồng
- Cung cấp gói dữ liệu theo chuỗi chuẩn - Tách lỗi
- Tự động thông báo các gói nhận lỗi (ARQ-Automatic Repeat Request)
- Hỗ trợ sự khác nhau của các lớp chất lượng dịch vụ QoS - Hỗ trợ hoạt động xác nhận và không xác nhận
Các chức năng này dựa trên giao thức LAPDm, với điều khiển liên kết số liệu mức cao HDLC (High-Level Data Link Control).
RLC (Radio Link Control) đáp ứng cho các công việc sau:
- Phân đoạn các đơn vị dữ liệu được chuyển trong các khối vô tuyến sẽ được truyền trong 4 cụm liên tiếp trong 1 PDCH
54
Một kênh vật lý PDCH gồm một TS vô tuyến trong giao diện vô tuyến. Bốn cụm từ bốn khung TDMA được kết hợp hình thành lên khối vô tuyến.
- Thích ứng liên kết, lựa chọn linh hoạt của việc sử dụng cách thức mà hóa và điều chế dựa vào việc tính toán chất lượng kênh.
- Sửa lỗi bằng cách truyền lại các khối lỗi.
MAC (Medium Access Control) thực hiện các chức năng sau:
- Điều khiển truy nhập kênh vô tuyến. MAC sử dụng các bản tin tìm gọi và truy nhập ngẫu nhiên để điều khiển việc truy nhập tài nguyên đường truyền vô tuyến. Nó điều khiển kết nối tạm thời của các MS trong nguồn tài nguyên chung và ghép nhiều người dùng thành một kênh lưu lượng gói dữ liệu (PDTCH-Packet Data Traffic Channel). - Xếp hàng đợi các yêu cầu truy nhập và gán tài nguyên.
- Sắp xếp lịch việc truyền các khối vô tuyến.
- Trong trường hợp có sự khác nhau của các lớp chất lượng dịch vụ QoS thì giao thức lớp MAC hiệu chỉnh các tài nguyên để đảm bảo chất lượng dịch vụ.
Giao thức MAC được dùng cho GPRS/EDGE dựa trên công nghệ slotted- ALOHA được sử dụng cho MAC trong miền thoại GSM.
55