2. Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động GSM thế hệ hai sang W-
2.2.6.1. Nhập mạng GPRS
Hình 2.4. Nhập mạng GPRS
Khi bật nguồn MS hoặc khi tích cực trình duyệt, có thể tích cực chức năng GPRS trong MS. Mỗi khi khởi đầu chức năng GPRS trong MS, MS phải nhập mạng GPRS để mạng này (và đặc biệt là SGSN) biết rằng MS đã khả dụng đối với lu lợng gói. Theo thuật ngữ đợc sử dụng ở GPRS thì MS chuyển từ trạng thái rỗi Idle (không nhập mạng GPRS) vào trạng thái sẵn sàng: Ready (đã nhập
mạng GPRS và ở vị trí khởi đầu của PDP context). Khi ở trạng thái sẵn sàng, MS có thể gửi hoặc nhận gói. Ngoài ra MS cũng có thể vào trạng thái chờ sau khi trạng thái sẵn sàng tạm ngng. Chẳng hạn, nếu MS nhập mạng GPRS nhng không khởi đầu thì nó vẫn duy trì nhập mạng, nhng chuyển vào trạng thái chờ sau tạm ngng.
Hình 2.4 mô tả trờng hợp đơn giản, trong đó MS loại 3 thực hiện nhập mạng GPRS.
Trớc hết MS Yêu cầu kênh gói ( Packet Channel Request)
Trong yêu cầu này MS đa ra mục đích của yêu cầu: trả lời tìm gọi, thủ tục quản lý di động (MM). Sơ đồ sau cho thấy thủ tục MM. Mạng trả lời bằng
ấn định đờng lên gói ( cấp phát một khe thời gian hoặc các khe thời gian). Cho MS để truyền bản tin mà MS định gửi. Mạng đặt vào bản tin này một TFI mà MS sẽ sử dụng. Trong bản tin này cũng có giá trị USF về khe hoặc các khe ấn định cho MS ( khi cấp phát động) và chỉ thị về số khối RLC dành cho MS đối với TBF đợc quy định.
MS tiếp tục gửi yêu cầu nhập mạng ở một hay nhiều khối vô tuyến đến mạng trên các tài nguyên đợc cấp phát. MS có thể gửi số khối vô tuyến bằng số khối mà mạng cấp phát cho nó .
Trờng hợp các bản tin MM, thông thờng các tài nguyên đợc cấp phát đủ để MS gửi số liệu cần thiết. Nếu không đủ ( Chẳng hạn khi MS gửi số liệu gói của ngời sử dụng) MS có thể yêu cầu các tài nguyên bổ sung không qua bản tin yêu cầu tài nguyên gói.
Khi nhận đợc yêu cầu nhập mạng tại BSS, BSS sử dụng PACCH để công nhận là đã nhận đợc yêu cầu này. Trờng hợp MS đã gửi toàn bộ thông tin cần gửi (trờng hợp đang xét), MS gửi bản tin công nhận điều khiển gói (Packet Control Acknowledgement) đến mạng và giải phóng các tài nguyên đợc cấp phát.
Trong lúc đó, BSS chuyển Yêu cầu nhập mạng ( Attach Request) đến một SGSN. SGSN này có thể yêu cầu các thủ tục an ninh, trong đó nó nhận các bộ
ba từ HLR. Tuy nhiên cần lu ý ở GPRS nhận thực và mật mã hơi khác. Đặc biệt là mật mã ở GPRS xảy ra giữa MS và SGSN, nghĩa là trên toàn tuyến nối từ MS đến SGSN. ở trên tiêu chuẩn GSM chỉ có giao diện vô tuyến là đợc mật mã. SGSN phát lệnh nhận thực và mật mã trong yêu cầu nhận thực và mật mã đến MS không qua BSS.
Trớc hết BSS gửi bản tin ấn định đờng xuống gói (Packet Downlink Assignment) đến MS. Bản tin này có thể đợc gửi trên kênh PCCCH hoặc PACCH. Việc chọn kênh nào phụ thuộc vào hiện tại MS có kênh PDTCH đờng lên hay không. Nếu có, PACCH đợc sử dụng. Bản tin ấn định đờng xuống gói hớng dẫn MS sử dụng tài nguyên quy định ở đờng xuống: Khe hoặc các khe thời gian và giá trị TFI đờng xuống. Sau đó BSS gửi đi yêu cầu nhận thực và mật mã mà nó nhận đợc từ SGSN. Khi nhận đợc yêu cầu này, MS công nhận bản tin đờng xuống và yêu cầu các tài nguyên đờng lên để nó có thể trả lời. Vì thế nó gửi một yêu cầu kênh gói khác rất giống với yêu cầu kênh gói mà nó gửi lúc đầu. Một lần nữa mạng lại ấn định các tài nguyên cho MS, MS sử dụng các tài nguyên này để gửi trả lời về nhận thực và mật mã đến mạng. Trả lời này đợc BSS chuyển đến SGSN. BSS cũng gửi công nhận đến MS, MS khẳng định là đã nhận đợc công nhận giống nh đã làm đối với yêu cầu nhập mạng ban đầu.
Sau khi MS đã đợc SGSN nhận thực, SGSN gửi cập nhật vị trí GPRS (Update GPRS Location) đến HLR. Quá trình này giống nh cập nhật vị trí ở GSM bao gồm: Tải xuống từ HLR đến SGSN các thông tin về thuê bao, ghi lại vị trí của MS vào HLR, khi HRL nhận đợc cập nhật vị trí GPRS, SGSN gửi bản tin cập nhật mạng đợc tiếp nhận ( Attach Accept) đến MS. Đối với các bản tin khác, trớc hết BSS ấn định tài nguyên để có thể trả lời bằng một bản tin Nhập mạng đã hoàn thành (Apttach Accept) đến MS. BSS công nhận việc đã nhận đợc số liệu chứa trong Nhập mạng đã hoàn thành và chuyển bản tin này đến SGSN. MS khẳng định đã nhận đợc công nhận. Lu ý rằng thông qua các thủ tục đã đợc trình bày trên đây, MS yêu cầu truy nhập các tài nguyên cho từng bản tin mà nó
gửi đến mạng. Đây là cách thông thờng mà GPRS sử dụng để quản lý tài nguyên và đây cũng là lý do chính vì sao GPRS lại cho phép nhiều ngời sử dụng chia sẻ các tài nguyên vô tuyến có hạn. Tất nhiên để làm đợc nh vậy cần tiêu phí một lợng rất nhỏ dung lợng vô tuyến ( một số rất ít các khối vô tuyến). Khi truyền số liệu gói, đối với một TBF số khối vô tuyến đợc sử dụng để truyền nhiều hơn rất nhiều. Trong thực tế GPRS cho phép khai thác cả có công nhận và không công nhận. Trờng hợp khai thác có công nhận, các công nhận chỉ đợc phát theo định kỳ, mỗi công nhận chỉ thị tất cả các khối RLC thu đúng cho đến số trình tự của khối đợc chỉ thị.