KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG 3GPP 2.1 LỢ TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ GSM LÊN UMTS WCDMA
2.2.3. Vùng chuyển mạch gói trong mạng lõi (PS CN Domai n)
Vùng PS CN cung cấp các chức năng chính dưới đây để hỗ trợ cho các dịch vụ chuyển mạch gói:
Điều khiển truy nhập mạng: xác định những thuê bao di động nào được cho phép để sử dụng vùng PS. Các chức năng này bao gồm việc đăng ký, việc nhận thực và việc uỷ quyền, điều khiển sự cho phép, việc chọn lọc tin nhắn, và thu thập dữ liệu sử dụng.
Định tuyến và vận chuyển gói: định tuyến các gói tin người dùng đến các đích của chúng hoặc trong cùng một PLMN hoặc trong các mạng bên ngoài.
Quản lý di động: Cung cấp các chức năng quản lý di động ở lớp mạng. Các chức năng này bao gồm việc theo dõi các vị trí của các đầu cuối di động, đánh dấu thời điểm bắt đầu để xác định vị trí chính xác của một di động cụ thể khi mạng có dữ liệu để gửi cho di động, và duy trì cập nhật mạng lõi định tuyến tới di động khi chúng di chuyển.
Vùng PS được xây dựng trên nền mạng GPRS. Như trong GPRS, vùng PS CN 3GPP bao gồm hai loại nút mạng chính:
Serving GPRS Support Node (SGSN) Gateway GPRS Support Node (GGSN)
Một SGSN liên kết một hay nhiều RAN tới một PS CN. Một SGSN giữ các chức năng cụ thể sau đây:
Điều khiển truy nhập: SGSN có trách nhiệm trong việc tạo ra đường đầu
tiên của điều khiển truy nhập người dùng vào vùng PS CN. SGSN tạo ra một đường điều khiển tổng hợp để truy nhập vào vùng PS CN.
Quản lý vị trí: SGSN theo dõi các vị trí của các di động sử dụng các dịch
vụ chuyển mạch gói. Nó có thể báo cáo thơng tin vị trí tới HLR, vì vậy thơng tin vị trí này có thể được sử dụng, ví dụ, bằng GGSN để hồn thành các trình tự mạng được khởi đầu để thiết lập kết nối với các di động.
Quản lý định tún: SGSN có trách nhiệm trong việc duy trì một bộ định
tuyến tới một GGSN cho mỗi di động và để chuyển tiếp lưu lượng người dùng giữa di động và GGSN.
Đánh số trang: SGSN có trách nhiệm trong các hoạt động đánh số trang
khởi đầu vào lúc dữ liệu người dùng nhận được đi đến các di động đơn lẻ.
Giao diện với các nền điều khiển dịch vụ: SGSN là điểm tiếp xúc với các
chức năng CAMEL cho các dịch vụ GPRS và IP cơ bản. CAMEL (Customized Applicatión for Mobile Enhanced Logic) là một tập hợp các thủ tục và các giao thức cho phép một mạng hoạt động để tạo ra các dịch vụ hoạt động đặc biệt tới các th bao của nó thậm chí khi các th bao hiện tại đang thuộc các mạng ở ngồi nước. Ví dụ, CAMEL có thể được sử dụng để cung cấp các dịch vụ trả trước, chẳng hạn như các cuộc gọi trả trước và dịch vụ bản tin ngắn trả trước (SMS).
Một GGSN phục vụ như là giao diện giữa vùng PS CN và mạng gói khác (ví dụ như Internet, intranet, phân hệ đa phương tiện IP 3GPP). Một GGSN có thể được sử dụng để hỗ trợ cho cả các GERAN và các UTRAN. Một GGSN cung cấp các chức năng đặc biệt sau đây:
Trung tâm định tuyến và chuyển tiếp gói: Một GGSN hoạt động như là
một trung tâm định tuyến và chuyển tiếp gói cho các gói tin người dùng. Tất cả các gói tin người dùng tới và từ một di động trong một PLMN sẽ được gửi đầu tiên tới một GGSN, GGSN mà chúng ta sẽ đề cập tới là GGSN phục vụ của di động. GGSN phục vụ của di động sau đó sẽ chuyển tiếp các gói tin người dùng này về phía các điểm đích cuối cùng của chúng.
Quản lý định tuyến và di động: GGSN phục vụ của một di động theo dõi
SGSN là mỗi di động phục vụ hiện tại (SGSN mà chúng ta đề cập tới là SGSN phục vụ của di động). GGSN duy trì một bộ định tuyến tới SGSN phục vụ của di động và sử dụng bộ định tuyến để trao đổi lưu lượng người dùng với SGSN.
IP được sử dụng là một giao thức cơ bản trong việc vận chuyển lưu lượng giữa các SGSN và giữa một SGSN với một GGSN. IP cũng là giao thức định tuyến giữa các GGSN và giữa một GGSN với bất kỳ một mạng IP khác.
Các địa chỉ IP riêng có thể được sử dụng để định vị các SGSN và các GGSN bên trong một PLMN. Khi một PLMN sử dụng các địa chỉ IP riêng, các bộ chuyển địa chỉ mạng (Network Address Translators NAT) sẽ là cần thiết để chuyển đổi giữa các địa chỉ IP riêng được sử dụng bên trong một PLMN và các địa chỉ IP công cộng được sử dụng trong mạng công cộng, do vậy các di động bên trong mạng PLMN có thể giao tiếp với các đầu cuối bên ngồi PLMN. Mỗi PLMN có thể có nhiều mạng IP được tách riêng một cách logic được đề cập đến là các vùng địa chỉ IP. Mỗi vùng địa chỉ IP có thể cũng sử dụng các địa chỉ IP riêng có sẵn. Các Gateway và firewall có thể được sử dụng để liên kết các vùng địa chỉ IP.
Các SGSN và GGSN cũng được xác định bằng các SGSN Number và GGSN Number một cách tương ứng. Các SGSN Number và GGSN Number được sử dụng đầu tiên với các giao thức non-IP, ví dụ như các giao thức MAP hay giao thức báo hiệu số 7. Các SGSN và GGSN có thể là cần thiết để sử dụng các giao thức non-IP nay để giao tiếp, ví dụ như giao tiếp với HSS.