Tài liệu Các chức năng của gprs: Chương 4 : CÁC CHỨC NĂNG CỦA GPRS
4.1 Các chức năng quản lý di động:
Chức năng này thực hiện tương tự như trong hệ thống GSM. Một hoặc một số cell tạo thành một vùng định tuyến , một số vùng định tuyến tạo thành một vùng định vị .
Mỗi vùng định tuyến được phục vụ bởi một SGSN. Việc theo dõi vị trí của MS phụ thuộc vào trạng thái quản lý di động như sau:
Khi MS trong trạng thái STANBY (chờ): vị trí của MS được biết ở cấp một vùng định tuyến.
Khi MS trong trạng thái READY (sẵn sàng): vị trí của MS được biết ở cấp một cell.
4.1.1 Các trạng thái của MS: GPRS có 3 trạng thái quản lý di động khác nhau
Trạng thái IDLE (rỗi) :
Trạng thái này được sử dụng khi thuê bao MS không hoạt động (không khai báo kết nối mạng GPRS). Trong trạng thái IDLE của GPRS, thuê bao không được gán chức năng quản lý di động (MM). Các PDP context của MS và SGSN không chứa các thông tin định tuyến và thông tin vị trí thuê bao. Việc nhắn tin và truyền dữ liệu không thực hiện được nhưng MS có thể nhận dữ liệu t...
28 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1500 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Các chức năng của gprs, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 4 : CÁC CHỨC NĂNG CỦA GPRS
4.1 Các chức năng quản lý di động:
Chức năng này thực hiện tương tự như trong hệ thống GSM. Một hoặc một số cell tạo thành một vùng định tuyến , một số vùng định tuyến tạo thành một vùng định vị .
Mỗi vùng định tuyến được phục vụ bởi một SGSN. Việc theo dõi vị trí của MS phụ thuộc vào trạng thái quản lý di động như sau:
Khi MS trong trạng thái STANBY (chờ): vị trí của MS được biết ở cấp một vùng định tuyến.
Khi MS trong trạng thái READY (sẵn sàng): vị trí của MS được biết ở cấp một cell.
4.1.1 Các trạng thái của MS: GPRS có 3 trạng thái quản lý di động khác nhau
Trạng thái IDLE (rỗi) :
Trạng thái này được sử dụng khi thuê bao MS không hoạt động (không khai báo kết nối mạng GPRS). Trong trạng thái IDLE của GPRS, thuê bao không được gán chức năng quản lý di động (MM). Các PDP context của MS và SGSN không chứa các thông tin định tuyến và thông tin vị trí thuê bao. Việc nhắn tin và truyền dữ liệu không thực hiện được nhưng MS có thể nhận dữ liệu trong dịch vụ PTM-M (dịch vụ điểm-đa điểm: Là dịch vụ trong đó bản tin được phát tới tất cả các thuê bao hiện thời trong một vùng địa lý). Để thiết lập các MM context trong MS và SGSN, MS phải thực hiện thủ tục khai báo kết nối mạng (GPRS attach).
Trạng thái STANBY (chờ):
Trong trạng thái này, thuê bao đã khai báo kết nối mạng và được quản lý di động. Lúc này mạng biết MS đang nằm ở một vùng định tuyến nào. MS có thể nhận các trang nhắn tin báo hiệu, dữ liệu và có thể cả các trang nhắn của dịch vụ chuyển mạch kênh. Trạng thái này chưa thể truyền và nhận dữ liệu. MS thực hiện lựa chọn vùng định tuyến GPRS (routing area) và chọn cell cục bộ. MS sử dụng các thủ tục di động để khai báo cho SGSN khi vào vùng định tuyến mới, nhưng không cần thông báo khi thay đổi cell trong cùng một vùng định tuyến. Do đó, thông tin về vị trí của MS trong MM context của SGSN chỉ chứa số nhận dạng vùng định tuyến RAI (Routing Area Identifier). Nếu hết thời gian STANBY, MS chuyển về trạng thái IDLE và việc quản lý di dộng hết hiệu lực. Nếu MS cần gửi dữ liệu thì nó chuyển sang trạng thái READY.
Trạng thái READY (sẵn sàng):
MS thực hiện các thủ tục quản lý di động và mạng biết thuê bao đang ở cell nào. SGSN gửi dữ liệu tới MS mà không cần tìm gọi MS và MS gửi dữ liệu tới SGSN bất cứ lúc nào. MS có thể kích hoạt hoặc giải phóng PDP context, MM context vẫn được duy trì trong trạng thái READY dù MS có hay không được cung cấp tài nguyên vô tuyến thậm chí khi không có dữ liệu được truyền. Trạng thái READY được giám sát bởi một bộ định thời. Một phiên MM sẽ chuyển từ trạng thái READY sang trạng thái STANBY khi bộ định thời READY kết thúc.
Hết thời gian READY
Chuyển
Hình 4.1: Mô hình quản lý di động
GPRS attach
Hết thời gian STANBY
GPRS detach
STANBY
READY
IDLE
4.1.2 Chức năng gán/tách GPRS (GPRS attach/detach)
Thủ tục truy nhập mạng – Attach Procedure:
Để có thể sử dụng các dịch vụ GPRS, thuê bao MS phải đăng ký với SGSN của mạng GPRS. Khi MS được nhận thực, mạng sẽ sao chép dữ liệu của người dùng từ HLR sang SGSN, và gán cho user một số P-TMSI – Packet Temporary Mobile Subscriber Identity. Thủ tục này gọi là thủ tục truy cập mạng. Khi đó, máy di động có thể truy cập đến các mạng ngoài như Internet...
Khi một thuê bao bật máy điện thoại lên thì được xem như là ở trạng thái Idle. Nó sẽ lắng nghe kênh BCCH để lựa chọn tần số hoạt động. Khi đã chọn xong tần số hoạt động, MS sẽ tiến hành thủ tục GPRS Attach. Đây là một thủ tục để thiết lập một kết nối logic giữa MS và SGSN. Thủ tục này bao gồm các bước sau:
(1) MS gởi cho SGSN yêu cầu kết nối vào mạng (Attach Request) bao gồm một số thông tin như :
IMSI hay P – TMSI.
Nhận dạng vùng định tuyến cũ .
Classmark, có chứa thuật toán mã hóa đường truyền trên giao diện vô tuyến.
CKSN (Cipher Key Sequence Number).
Kiểu truy cập ( GPRS/IMSI/cả hai).
Các tham số về kỹ thuật thu gián đoạn DRX.
(2) Nếu kể từ lần cắt kết nối gần nhất MS thay đổi RA thì SGSN mới sẽ yêu cầu SGSN cũ cung cấp IMSI tương ứng của MS bằng cách gới bản tin ‘yêu cầu nhận dạng’(Identification Request).
-SGSN cũ phúc đáp lại bằng Idenification Response .
-Nếu SGSN cũ không nhận biết được MS thì nó sẽ trả lại SGSN mới một bản tin báo lỗi.
(3) Trong trường hợp cả SGSN mới và SGSN cũ đều không nhận biết được MS thì SGSN mới sẽ gửi bản tin ‘yêu cầu nhận dạng’ (Identity Request) cho MS để yêu cầu MS cung cấp số IMSI.
(4) SGSN mới thực hiện nhận thực MS bằng các thông số trong HLR.
(5) SGSN cũng đồng thời kiểm tra thiết bị bằng các thông số trong EIR, nhằm kiểm tra tính hợp lệ của thiết bị đầu cuối.
(6) Nếu kể từ lần cắt kết nối gần nhất MS thay đổi SGSN thì:
(a) SGSN gửi yêu cầu cập nhật vị trí cho HLR (Update Location ): gồm các thông số như SGSN number,IMSI…
(b) HLR gửi bản tin “ hủy bỏ vị trí” Cancel Location tới SGSN cũ, yêu cầu SGSN cũ xoá các dữ liệu của MS.
(c) SGSN cũ xác nhận đã xóa bằng cách gửi cho HLR bản tin “xác nhận hủy bỏ vị trí”. Nếu có một vài thủ tục nào đó diễn ra, ví dụ đang gửi hay nhận số liệu, thì SGSN cũ sẽ đợi cho thủ tục diễn ra hoàn tất rồi mới xóa các MM và PDP contexts.
(d) HLR gửi cho SGSN bản tin mới số IMSI, các thông tin cá nhân của thuê bao.
(e) SGSN mới sẽ xác nhận sự “hợp pháp “ của MS và gởi trả về HLR bản tin Insert Supscriber Data Acknowledge. Nội dung bản tin này trong các trường hợp cụ thể là khác nhau :
Nếu sau quá trình kiểm tra nhận thấy rằng MS không được phép kết nối vào RA thì bản tin Insert Supscriber Data Acknowledge sẽ từ chối yêu cầu Attach Request của MS.
Nếu quá trình kiểm tra thành công, bản tin Insert Supscriber Data Acknowledge được gởi kèm với số IMSI tương ứng của thuê bao.
(f) Sau khi HLR đã thực hiện song việc cập nhật vị trí cho SGSN mới và xoá bỏ các thông tin trong SGSN cũ, HLR sẽ gởi cho SGSN bản tin Update Location Acknowledge – bản tin xác nhận đã cập nhận vị trí của thuê bao.
(7) Nếu tồn tại giao diện Gs, VLR phải được cập nhật. SGSN mới bắt đầu thủ tục cập nhật bằng cách gửi “ yêu cầu cập nhật vị trí” tới VLR. Khi đó VLR sẽ nhận biết MS này truy nhập tới mạng GPRS.
(a) SGSN mới gửi bản tin “yêu cầu cập nhật vị trí” tới VLR mới, bản tin này bao gồm : nhận dạng vùng định vị mới, IMSI, số của SGSN, kiểu cập nhật vị trí.
(b) Nếu MS thuộc vùng phục vụ của MSC khác với MSC trước đó, VLR mới sẽ gửi bản tin “ yêu cầu cập nhật vị trí tới HLR”.
(c) HLR gửi yêu cầu “ xóa bỏ vị trí thuê bao” tới VLR cũ.
(d) VLR cũ gửi bản tin “chấp nhận hủy bỏ vị trí” tới HLR.
(e) HLR gửi dữ liệu của thuê bao đến VLR mới.
(f) VLR mới gửi xác nhận tới HLR.
(g) HLR gửi xác nhận đã hoàn thành thủ tục cập nhật vị trí đến VLR mới.
(h) VLR mới gửi bản tin “chấp nhận yêu cầu cập nhật vị trí” đến SGSN mới.
(8) SGSN gửi cho MS bản tin “chấp nhận yêu cầu truy nhập”. Bản tin này bao gồm: P-TMSI , VLR, TMSI. Nó thông báo cho MS biết MS đã được kết nối vào mạng.
(9) Nếu P-TMSI và VLR, TMSI thay đổi thì MS phải báo cho SGSN .
(10) Nếu VLR, TMSI thay đổi và được MS xác nhận thì SGSN mới sẽ gửi thông báo cho VLR mới biết. Nếu yêu cầu truy nhập không được chấp nhận thì SGSN sẽ gửi cho MS bản tin Attach Reject chứa IMSI và nguyên nhân không được chấp nhận
6b.Hủy bỏ vị trí
6c. Công nhận hủy bỏ vị trí
6d. Chèn số liệu thuê bao
6e. Công nhận chèn số liệu thuê bao
6f. Công nhận cập nhật vị trí
7a. Yêu cầu cập nhật vị trí
7b. Cập nhật vị trí
7c. Yêu cầu hủy bỏ vi trí
7d. Công nhận hủy bỏ vị trí
7e. Chèn số liệu thuê bao
7f. Công nhận chèn số liệu thuê bao
7g. Công nhận cập nhật vị trí
7h. Cập nhật vị trí được tiếp nhận
8.Nhập mạng được tiếp nhận
9.Nhập mạng hoàn thành
10.Hoàn thành sự ấn định lại TMSI
1. Yêu cầu đăng nhập mạng
2. Yêu cầu nhận dạng
2. trả lời nhận dạng
4. Nhận thực
3.Yêu cầu nhận dạng
5.Kiểm tra IMEI
BSS
SGSNMới
SGSNcũ
GGSN
EIR
MS
MSC/VLRMới
HLR
MSC/VLRcũ
3.Trả lời yêu cầu nhận dạng
6a. Cập nhật vi trí
Hình 4.2: Thủ tục đăng nhập mạng do MS khởi tạo
GPRS attach và GPRS detach là chức năng quản lý di động nhằm thiết lập hay kết thúc kết nối tới mạng GPRS. SGSN đóng vai trò tiếp nhận yêu cầu attach/detach và xử lý chúng. Khi thuê bao muốn kết thúc một kết nối tới mạng GPRS thì nó thực hiện GPRS detach. Việc thực hiện GPRS detach cho phép MS chuyển sang trạng thái IDLE và ngắt toàn bộ nội dung quản lý di động.
Các loại detach khác nhau: detach IMSI, detach GPRS và detach kết hợp GPRS/IMSI (chỉ thực hiện trong MS).
Mạng (SGSN) gửi yêu cầu detach tới MS hoặc MS gửi tới SGSN yêu cầu detach hoàn toàn.
Mạng ngắt kết nối mà không thông báo cho MS khi đạt tới định thời di động hoặc khi có lỗi vô tuyến không thể khôi phục gây ra mất kết nối kênh logic.
MS có thể thực hiện GPRS detach từ mạng theo chế độ mặc định khi thời gian STANBY hết hiệu lực, nhưng thông thường việc detach GPRS từ MS.
4.1.3 Chức năng bảo mật
- Chống lại việc sử dụng không hợp pháp dịch vụ GPRS.
- Bảo mật nhận dạng người sử dụng (nhận dạng tạm thời và mã hoá).
- Bảo mật dữ liệu người sử dụng (mã hoá).
Hệ thống GPRS sử dụng cơ chế bảo mật cơ bản giống trong GSM. Việc nhận thực thuê bao trong GPRS được thực hiện tại SGSN cũng như MSC/VLR trong GSM. TLLI được dùng để bảo mật nhận dạng thuê bao. Sự liên hệ tương ứng giữa IMSI với TLLI chỉ có MS và SGSN được biết. Chức năng mã hoá giữa MS và GSN khác với GSM, nó được tối ưu cho chuyển mạch gói. Việc bảo mật đối với mạng đường trục được thực hiện dựa trên các tính chất riêng của mạng cá nhân, nó tránh được khả năng người lạ bên ngoài xâm nhập vào. Cơ chế vật lý đảm bảo tính bảo mật được thực hiện bởi nhà khai thác.
4.1.4 Chức năng quản lý vị trí
- Cung cấp cơ chế chọn cell và PLMN.
- Cung cấp cơ chế để mạng nhận biết vùng định tuyến (RA) của MS trong trạng thái STANBY và READY.
Các thủ tục quản lý sẽ kiểm soát sự thay đổi cell hay vùng định tuyến, đồng thời định kỳ cập nhật thông tin về vùng định tuyến của MS. Nếu một MS trong thời gian dài không thay đổi vị trí thì mạng phải nhận được thông báo MS vẫn nằm trong khả năng nhận biết của mạng. Do đó việc cập nhật vùng định tuyến phải được thực hiện theo chu kỳ nhất định. Khi MS vào cell mới và có thể vào vùng định tuyến mới thì MS phải thực hiện một trong ba thủ tục sau: cập nhật cell, cập nhật vùng định tuyến hoặc cập nhật kết hợp cell và vùng định tuyến.
Có hai kiểu cập nhật vùng định tuyến:
Cập nhật trong một SGSN (Intra-SGSN Routing Area Update).
Cập nhật giữa các SGSN (Inter-SGSN Routing Area Update).
SGSN có thể quản lý vài vùng định tuyến và nếu vùng định tuyến mới thuộc về sự quản lý của một SGSN khác thì kiểu cập nhật Inter-SGSN được sử dụng. Nếu vùng định tuyến mới vẫn thuộc sự quản lý của SGSN cũ thì kiểu cập nhật Intra-SGSN được sử dụng. Thông thường, SGSN cũ sẽ chuyển các gói tin của người sử dụng tới SGSN mới cho tới khi nó nhận được thông báo xóa vị trí từ HLR thì thôi.
4.1.5 Chức năng quản lý thuê bao
Chức năng này thực hiện một cơ chế thông báo cho các nút của GPRS khi dữ liệu thuê bao GPRS của một người sử dụng thay đổi. Bất cứ khi nào dữ liệu thuê bao GPRS thay đổi trong HLR và sự thay đổi tác động đến dữ liệu được lưu trong SGSN thì SGSN sẽ thông báo sự thay đổi này bằng cách:
Thực hiện thủ tục chèn dữ liệu thuê bao (Insert Subscriber Data): bổ xung hoặc sửa đổi dữ liệu thuê bao trong SGSN.
Hoặc thực hiện thủ tục xóa dữ liệu thuê bao (Delete Subscriber Data): xóa dữ liệu thuê bao trong SGSN.
4.2 Các chức năng điều khiển truy nhập mạng
Truy nhập mạng là một phương thức mà một người sử dụng kết nối với mạng để có thể sử dụng các dịch vụ và các phương tiện của mạng đó. Giao thức truy nhập là một tập xác định các thủ tục cho phép khai thác các dịch vụ và phương tiện mạng.
Người sử dụng truy cập GPRS có thể từ bên di động hoặc bên cố định của mạng GPRS. Giao diện phía mạng cố định có thể hỗ trợ nhiều giao thức truy nhập tới các mạng dữ liệu ngoài (X.25, IP). Phần quản lý của mỗi PLMN có thể yêu cầu các thủ tục điều khiển truy nhập riêng cho phép người truy nhập mạng hay giới hạn thuê bao sử dụng các dịch vụ.
Ngoài việc truyền dẫn dữ liệu theo chuẩn PTP (điểm-điểm), PTM (điểm-đa điểm) GPRS hỗ trợ thêm loại truy nhập ngầm định tới mạng. Dịch vụ này cho phép MS trao đổi các gói dữ liệu với host xác định trước được đánh địa chỉ bởi các giao thức liên mạng đã được xác định. Tuy nhiên chỉ có một số địa chỉ đích PDP nhất định sử dụng trong dịch vụ này. IMSI hoặc IMEI sẽ không được sử dụng khi truy nhập mạng do bảo mật ngầm định cao. Do đó các chức năng nhận thực và mã hoá không được xét trong kiểu truy nhập ngầm định.
4.2.1 Chức năng đăng ký
Đăng ký là phương thức mà người sử dụng dùng IP Mobile (nhận dạng di động) để liên kết với các giao thức và địa chỉ của gói dữ liệu trong mạng PLMN cũng như liên kết với các điểm truy nhập ra mạng PDP ngoài. Kết nối này có thể là liên kết tĩnh (được lưu trữ trong HLR), hoặc động (được ấn định theo yêu cầu cần thiết).
Chức năng nhận thực và cấp phép
Chức năng này thực hiện việc nhận dạng và nhận thực người yêu cầu dịch vụ, hợp thức hoá loại yêu cầu dịch vụ để đảm bảo rằng thuê bao được phép sử dụng các dịch vụ mạng. Chức năng nhận thực được thực hiện kết hợp với chức năng quản lý di động.
Chức năng điều khiển thâm nhập
Mục đích của điều khiển tiếp nhận là xác định các tài nguyên mạng nào cần cung cấp theo đúng yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS). Nếu các tài nguyên này được phép thì nó phải tiến hành đặt trước. Điều khiển tiếp nhận được thực hiện kết hợp với các chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến của mạng để đảm bảo những yêu cầu sử dụng tài nguyên vô tuyến trong mỗi cell.
Chức năng giám sát bản tin
Chức năng này được thực hiện bởi chức năng lọc gói tin trong các router và các bức tường lửa cho phép truyền hay loại bỏ các bản tin không hợp lệ, tránh sự xâm nhập trái phép từ bên ngoài.
Chức năng tương thích đầu cuối
Chức năng này thực hiện thích ứng các gói dữ liệu nhận từ (truyền tới) thiết bị đầu cuối với phương thức truyền qua mạng GPRS.
Chức năng thu thập dữ liệu tính cước
Chức năng này thu thập các dữ liệu cần thiết để tính cước thuê bao hoặc tính cước lưu lượng. Cước phí được tính bằng số lượng byte sử dụng, khác với tính theo thời gian kết nối trong mạng GSM. Thông tin tính cước do các SGSN và các GGSN thu thập. SGSN lưu thông tin tính cước của mỗi thuê bao liên quan tới việc sử dụng mạng vô tuyến; trong khi GGSN lưu các thông tin tính cước liên quan tới việc dùng mạng dữ liệu bên ngoài của mỗi thuê bao. Trên cơ sở đó, nhà khai thác mạng GPRS sẽ sử dụng các thông tin này để tạo ra hoá đơn tính cước cho từng thuê bao.
Thông tin tính cước tối thiểu mà SGSN thu thập bao gồm các thông tin sau:
Mức độ sử dụng giao diện vô tuyến: thông tin tính cước về số lượng dữ liệu được truyền theo hướng MS phát đi và MS thu về, được phân loại theo QoS và các giao thức người sử dụng.
Mức độ sử dụng địa chỉ giao thức gói dữ liệu: thông tin tính cước ghi lại thời gian MS sử dụng các địa chỉ giao thức gói dữ liệu PDP của MS.
Mức độ sử dụng tài nguyên chung của GPRS: thông tin tính cước sẽ mô tả mức độ sử dụng của thuê bao đối với các tài nguyên khác nhau có liên quan tới GPRS cũng như các hoạt động trong mạng GPRS của MS.
Vị trí của MS: các thông tin về HPLMN, VPLMN và có thể thêm các thông tin vị trí với độ chính xác cao hơn.
Thông tin tính cước tối thiểu mà GGSN thu thập bao gồm các thông tin tính cước sau:
Địa chỉ đích và nguồn của thông tin trao đổi: trong đó mức độ chính xác của thông tin này được xác định bởi nhà khai thác GPRS.
Mức độ sử dụng mạng dữ liệu ngoài: các thông tin về khối lượng dữ liệu gửi đi và nhận từ các mạng dữ liệu ngoài.
Mức độ sử dụng các địa chỉ giao thức dữ liệu gói: thông tin tính cước lưu lại thời gian MS sử dụng các địa chỉ giao thức dữ liệu gói PDP của MS.
Vị trí của MS: các thông tin về HPLMN, VPLMN và có thể thêm các thông tin vị trí với độ chính xác cao hơn.
Khác với GSM, GPRS không tính cước dựa trên thời gian kết nối mà dựa vào lượng dữ liệu được truyền đi. Thông tin tính cước của mỗi MS được SGSN và GGSN tập hợp và được ghi lại trong các bản ghi dữ liệu cuộc gọi (CDR). Có các loại CDR như sau:
S – CDR : do SGSN tạo ra, liên quan đến việc sử dụng tài nguyên vô tuyến.
G – CDR : do GGSN tạo ra, liên quan đến việc kết nối với các mạng số bên ngoài.
M – CDR: do SGSN tạo ra liên quan đến các hoạt động quản lý di động ( chẳng hạn đổi vùng định tuyến RA).
Trong suốt một phiên kết nối, có nhiều CDR được tạo ra. Tại CGF, tất cả các CDR này được phân tích và được tập hợp lại thành một CDR hoàn chỉnh, chứa toàn bộ thông tin về phiên kết nối đó. CDR cuối cùng này được đưa đến hệ thống tính cước và nhà khai thác sẽ dựa trên các thông tin này để xây dựng hóa đơn tính cước cho mỗi thuê bao.
Phương pháp tính cước dựa trên lượng dữ liệu truyền đi có lợi điểm đó là thuê bao chỉ phải trả chi phí cho những gì mà họ sử dụng, điều này làm cho giá thành các dịch vụ dựa trên nền GPRS có giá khá rẻ, kích thích sự phát triển của các dịch vụ.
Tuy nhiên đây cũng đặt ra cho nhà khai thác và người sử dụng một số vấn đề. Trước hết là đối với người sử dụng, đó là họ cảm thấy khó khăn khi dự đoán mức độ sử dụng của họ. Đối với tính cước theo thời gian, người dùng có thể dựa vào khoảng thời gian sử dụng dịch vụ, người dùng có thể ước lượng mức chi phí phải trả trong khi đó đối với phương pháp tính cước theo dữ liệu thì thuê bao khó dự đoán bởi họ không biết được kích thước trang web hoặc file mà người ta sẽ sử dụng là bao nhiêu. Đối với nhà cung cấp dịch vụ thì việc tính cước theo dung lượng luôn phức tạp hơn nhiều so với việc tính cước theo thời gian, khi mà chỉ cần một đồng hồ để đo thời gian sử dụng của thuê bao và tính toán theo đơn giá lượng thời gian sử dụng đó.
Chức năng kết nói địa chỉ IP của GPRS
4.3.1 Địa chỉ IP công cộng và địa chỉ IP riêng
Địa chỉ IP công cộng là địa chỉ được cung cấp bởi nhà điều hành Internet, địa chỉ này được quy định riêng biệt trên toàn thế giới, nghĩa là mỗi host có một địa chỉ IP công cộng riêng. Để giảm số lượng địa chỉ IP, các tổ chức cần sử dụng địa chỉ IP riêng. Các địa chỉ trong không gian địa chỉ riêng chỉ cần khác nhau đối với tổ chức sử dụng. Như vậy địa chỉ IP riêng có thể sử dụng cho nhiều tổ chức khác nhau. Một GPRS có thể được cấp cho địa chỉ công cộng hay địa chỉ riêng.
Địa chỉ IP động và địa chỉ IP tĩnh
Địa chỉ IP động có thể được cấp cho SGSN khách hay cho GGSN của mạng hiện tại khi thực hiện chức năng chuyển vùng. Việc cấp địa chỉ IP động cho phép nhà điều hành có thể tái sử dụng địa chỉ IP từ tài nguyên địa chỉ IP điều này làm giảm tổng số địa chỉ IP dùng trong một PLMN.
Địa chỉ IP tĩnh được cấp cho thuê bao ở HLR. Địa chỉ IP tĩnh được sử dụng khi truy cập vào mạng bảo mật việc gọi địa chỉ IP như là khoá để kiểm tra quyền truy cập.
Ví dụ ở hình 4.3 là sơ đồ mạng GPRS kết nối với mạng Internet. Mỗi thiết bị đăng ký muốn trao đổi dữ liệu với mạng IP cần phải được cấp một địa chỉ IP. Địa chỉ IP được lấy từ không gian địa chỉ IP của nhà điều hành GPRS. Để hỗ trợ số lượng lớn địa chỉ IP cho người dùng di động, cần phải cấp địa chỉ IP động, DHCP Server (Dynamic Host Configuration Protocol) thực hiện công việc này. Trong hình máy phục vụ tên miền (DNS) được quản lý bởi GPRS hay bởi mạng IP có chức năng ánh xạ giữa địa chỉ IP và tên các host. Để đảm bảo quyền truy cập vào PLMN, bức tường lửa được sử dụng giữa mạng GPRS riêng và mạng IP bên ngoài. Với cấu hình trên, GPRS có thể được coi là phần mở rộng của Internet trên tất cả các đường đến trạm di động hay máy tính di dộng. Như vậy thuê bao di động kết nối trực tiếp với Internet.
Hình 4.3: Kết nối GPRS với Internet
Định tuyến trong GPRS
Định tuyến là quá trình lấy gói dữ liệu từ một thiết bị và gởi nó thông qua mạng đến thiết bị của mạng khác. Để có thể định tuyến các gói dữ liệu, router phải có các thông tin: địa chỉ đích, các router láng giềng, các đường đi đến tất cả các mạng từ xa, đường đi tối ưu đến mỗi mạng, cách thức duy trì và kiểm tra thông tin định tuyến. Router không quan tâm đến host mà chỉ quan tâm đến mạng và đường đi tối ưu cho mỗi mạng.
Xét một ví dụ điển hình của định tuyến gói dữ liệu trong mạng GPRS, trình bày ở hình 4.4 .
Hình 4.4 : Định tuyến gói dữ liệu trong GPRS
Một trạm di động ở PLMN1 gởi gói dữ liệu IP đến một host nối với mạng IP. Phần SGSN của MS đóng gói gói dữ liệu từ MS, xem xét phạm vi PDP và định tuyến chúng qua mạng xương sống GPRS trong cùng một PLMN (Intra-PLMN GPRS) đến GGSN thích hợp. GGSN bỏ các phần thêm vào bởi SSGN và gởi chúng ra mạng IP, tại đây sử dụng cơ chế định tuyến IP để chuyển gói đến router của mạng đích. Sau cùng phân phối gói IP đến host.
Giả sử trạm di động đăng ký ở PLMN2. MS có được địa chỉ IP từ GGSN của mạng PLMN2. Như vậy, MS có địa chỉ IP ở cùng mạng với địa chỉ IP của GGSN của mạng PLMN2. Bây giờ host gởi gói dữ liệu IP cho MS. Gói IP sẽ được dẫn đến GGSN của PLMN2. Nhưng trong HLR chứa thông tin thông báo rằng MS đang ở PLMN1, như vậy thông tin sẽ được đóng gói và gởi chúng thông qua mạng xương sống GPRS liên PLMN (Inter-PLMN GPRS Backbone) đến SGSN ở PLMN1. Đến đây, SGSN tách gói dữ liệu và chuyển chúng tới MS. Trong GPRS sử dụng hai dạng định tuyến là:
Định tuyến tĩnh (static routing).
Định tuyến động (dynamic routing) gồm: RIP, OSPF, BGP.
Định tuyến tĩnh :
Cấu hình định tuyến phải thông qua người quản trị, người quản trị phải ghi các thông tin vào bảng định tuyến. Lợi điểm của cách định tuyến này là: Sử dụng ít băng thông trên đường truyền giữa các router, bảo mật. Nhược điểm của cách định tuyến này là: Người quản trị phải hiểu rõ cấu trúc mạng, không phù hợp với mạng lớn trong việc cập nhật thông tin định tuyến.
Định tuyến động :
Đây là quá trình sử dụng các giao thức để tìm và cập nhật bảng định tuyến trên router, để đảm bảo đường đi tới mỗi mạng. Một số giao thức định tuyến động như: RIP, OSPF, BGP, …
RIP sử dụng cách đo đơn giản là đếm số bước nhảy. Bước nhảy trong một mạng là các router mà gói dữ liệu phải qua để đến với mạng đó. Một đặc điểm quan trọng của RIP là giao thức có phân lớp, có nghĩa là subnet mask không được gởi khi cập nhật đường đi, khác với giao thức định tuyến không phân lớp, điều này làm RIP hoạt động không hiệu quả bằng OSPF.
OSPF sử dụng thuật toán Dijkstra để tổng hợp đường đi, thuật toán này sử dụng băng thông đường truyền để xác định các giá trị đến mạng từ xa. Không giống như RIP, OSPF là giao thức định tuyến không phân lớp, nghĩa là thông tin về subnet được gởi kèm trong quá trình cập nhật đường đi. Hơn nữa, giao thức định tuyến OSPF phải duy trì cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng như vậy nó hoạt động hiệu quả hơn RIP.
Cả hai thuật toán RIP v2 và OSPF v2 đều được sử dụng cho BG ở mạng xương sống GPRS trong cùng một PLMN.
Giao thức định tuyến BGP là một trong những giao thức định tuyến phức tạp, cho phép kết nối các mạng khác nhau vào Internet.
Chức năng định tuyến và truyền tải dữ liệu
4.4.1 PDP context
Trong hệ thống GPRS, mỗi MS được cấp cho một hoặc vài địa chỉ PDP để giao tiếp với mạng số liệu bên ngoài. Mỗi địa chỉ PDP được mô tả trong một PDP context riêng. Có 3 cách cấp phát địa chỉ PDP cho một MS:
Mạng thường trú ( HPLMN ): cấp phát cho MS một địa chỉ PDP cố định.
Mạng thường trú ( HPLMN ) : cấp phát cho MS một địa chỉ PDP động.
Mạng tạm trú ( VPLMN ) : cấp phát cho MS một địa chỉ PDP động.
Tất cả các PDP context trong MS, SGSN, GGSN đều có chứa địa chỉ PDP và PDP context thường ở một trong hai trạng thái: trạng thái dừng và trạng thái hoạt động. trạng thái của PDP context cho biết địa chỉ PDP đã được kích hoạt hay chưa:
Trạng thái dừng: Trạng thái này cho biết địa chỉ PDP của thuê bao chưa được kích hoạt. Khi đó PDP context không có thông tin về định tuyến hay sắp xếp các gói dữ liệu phục vụ cho việc xử lý các PDP PDU liên quan đến địa chỉ PDP đó. Do đó việc truyền tải dữ liệu qua mạng không thực hiện được, các gói dữ liệu truyền từ mạng ngoài đến MS đều báo lỗi. Để chuyển sang trạng thái hoạt động, MS cần thực hiện thủ tục” kích hoạt PDP context “.
Trạng thái hoạt động: trạng thái này cho biết PDP đã được kích hoạt. PDP context chứa các thông tin về định tuyến để hỗ trợ cho việc truyền các PDP PDU giữa MS và SGSN. Trạng thái này có được khi thuê bao ở trạng thái chờ hoặc sẵn sàng. Nếu thực hiện thủ tục “ ngưng hoạt động PDP context” thì PDP context sẽ chuyển sang trạng thái dừng.
Thủ tục khởi tạo PDP context:
Để nhận và gửi dữ liệu, MS phải thực hiện thủ tục khởi tạo PDP context sau khi nhận được thủ tục nhập mạng GPRS. PDP context sẽ thiết lập một đường thông tin giữa MS, GSN và mạng dữ liệu bên ngoài. Bao gồm các trường hợp sau:
4.4.2.1 Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía MS:
MS SGSN GGSN
Yêu cầu khởi tạo PDP context
Các chức năng bảo mật
Yêu cầu thiết lập PDP context
Trả lời thiết lập PDP context
Chấp nhận yêu cầu
Hình 4.5 : Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía MS.
MS gửi “yêu cầu khởi tạo PDP context” đến SGSN, yêu cầu này gồm:
Nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ lớp mạng NSAPI.
Kiểu PDP: xác định sử dụng giao thức IP hay X.25.
Địa chỉ PDP: thông báo sử dụng địa chỉ PDP tĩnh hay động. Đây là địa chỉ MS dùng để kết nối với mạng số liệu gói hoặc mạng Internet.
Tên điểm truy cập APN: là tên logic đại diện cho mạng dữ liệu ngoài mà thuê bao muốn truy cập tới. Sự sắp xếp để tạo mối tương ứng giữa APN và GGSN được thực hiện thông qua DNS.
Yêu cầu về chất lượng dịch vụ: tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng.
Các chọn lựa cấu hình PDP: được lựa chọn để yêu cầu thêm các tham số PDP, được truyền trong suốt đối với SGSN.
Thực hiện các chức năng an ninh bảo mật.
SGSN gửi xác nhận yêu cầu ở bước 1 xem có hợp lệ không:
Nếu không xác định được GGSN hay yêu cầu trên là không hợp lệ, SGSN sẽ từ chối yêu cầu đó.
Nếu xác định được GGSN, SGSN sẽ thiết lập TID bằng cách kết hợp IMSI (được lưu trữ trong MM context) và NSAPI nhận được từ MS.
SGSN sẽ gửi cho GGSN yêu cầu thiết lập PDP context bao gồm: kiểu PDP, địa chỉ PDP, tên điểm truy nhập, chất lượng dịch vụ, chế độ lựa chọn và các lựa chọn cấu hình PDP.
GGSN sẽ sử dụng chế độ lựa chọn để quyết định lựa chọn hay từ chối yêu cầu khởi tạo PDP context. GGSN gửi bản tin trả lời việc thiết lập PDP context cho SGSN bao gồm TID, địa chỉ PDP, giao thức BB (chỉ thị TCP hay UDP được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa SGSN và GGSN thông qua Gn).
SGSN sẽ gửi bản tin “ chấp nhận yêu cầu khởi tạo PDP context” cho MS, việc tính cước cũng bắt đầu khi dữ liệu được chuyển đi.
4.4.2.2 Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía mạng:
SGSN
HLR
GGSN
MS
Nhận dữ liệu từ mạng ngoài
Thông tin định tuyến
Trả lời
Trả lời
Yêu cầu kích hoạt PDP
Thông báo sự hiện diện PDP
Thủ tục kích hoạt PDP
Hình 4.6: Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía mạng
Trong trường hợp này, khi nhận được dữ liệu từ phía mạng bên ngoài gửi tới, GGSN sẽ kiểm tra PDP context tương ứng với địa chỉ PDP của gói dữ liệu đã được kích hoạt hay chưa. Nếu chưa, GGSN sẽ cố gắng phân phát các PDP PDU bằng việc khởi tạo thủ tục kích hoạt PDP context. Việc này chỉ có thể thực hiện được khi địa chỉ PDP là địa chỉ tĩnh.
Để có thể thực hiện thủ tục này, GGSN cần phải có địa chỉ PDP tương ứng của MS mà gói dữ liệu sẽ chuyển đến. Do đó, trước khi thực hiện thủ tục, GGSN sẽ kiểm tra các thông tin về địa chỉ PDP tĩnh của MS.
Thủ tục này bao gồm các bước sau:
GGSN nhận được các PDP PDU từ các mạng bên ngoài gửi đến và quyết định khởi tạo thủ tục kích hoạt PDP context.
GGSN gửi cho HLR bản tin “ thông tin định tuyến”. Nếu HLR xác định được MS thuộc vùng phục vụ của mình, nó sẽ gửi bản tin trả lời cho GGSN, bản tin này bao gồm: IMSI, địa chỉ của SGSN và tham số MMRR. Nếu HLR xác định được MS không thuộc vùng phục vụ của mình thì nó sẽ gửi cho GGSN bản tin có chứa nguyên nhân từ chối phục vụ.
GGSN gửi bản tin thông báo sự hiện diện của PDP PDU cho SGSN bao gồm IMSI, kiểu PDP, địa chỉ PDP. SGSN gửi bản tin trả lời về GGSN để thông báo nó sẽ liên lạc với MS.
SGSN gửi MS “ yêu cầu kích hoạt PDP context”.
Thủ tục kích hoạt PDP context được thực hiện trước khi PDU được truyền tải cho MS.
Nếu PDP context mà GGSN yêu cầu không thể thiết lập được, SGSN sẽ gửi bản tin thông báo nguyên nhân cho SGSN. Các nguyên nhân này có thể là:
Không nhận biết được IMSI.
Thuê bao GPRS đã rời mạng (ngoài vùng phủ sóng).
Thuê bao không trả lời.
Thuê bao từ chối yêu cầu của SGSN.
4.4.3 Thủ tục hủy bỏ PDP context
4.4.3.1 Thủ tục hủy bỏ PDP context từ MS
Quá trình này bao gồm các bước sau:
MS gửi “yêu cầu hủy bỏ PDP context” cho SGSN trong đó có chứa NSAPI.
Thực hiện các chức năng an ninh bảo mật giữa MS và SGSN.
SGSN gửi bản tin “ yêu cầu xóa PDP context” cho GGSN, GGSN sẽ xóa PDP context được yêu cầu và gửi bản tin trả lời cho SGSN. Nếu MS đang sử dụng địa chỉ PDP động, GGSN sẽ thu hồi địa chỉ này để cấp cho các MS khác.
SGSN gửi bản tin “ chấp nhận hủy bỏ PDP context” cho MS.
Thủ hủy bỏ PDP context từ SGSN
1.SGSN gửi bản tin “ yêu cầu xóa PDP context” cho GGSN, GGSN sẽ xóa PDP context và thông báo lại cho SGSN. Nếu MS đang sử dụng địa chỉ PDP động, GGSN sẽ thu hồi địa chỉ này và cấp cho MS khác. SGSN có thể gửi cho MS “ yêu cầu hủy bỏ PDP context” trước khi nhận được câu trả lời từ GGSN.
2.SGSN gửi “ yêu cầu hủy bỏ PDP context” cho MS, MS thực hiện xóa PDP context và thông báo trả lời cho SGSN.
4.4.3.3 Thủ hủy bỏ PDP context từ GGSN
GGSN gửi bản tin “ yêu cầu xóa PDP context” cho SGSN.
SGSN gửi bản tin “ yêu cầu hủy bỏ PDP context” cho MS, MS thực hiện xóa PDP context và thông báo lại cho SGSN.
SGSN gửi bản tin trả lời cho GGSN, GGSN giải phóng địa chỉ động PDP của MS ( nếu MS đang dùng địa chỉ này) để cấp cho MS khác.
4.5 Quá trình truyền tải dữ liệu
4.5.1 Các chế độ hoạt động của tài nguyên vô tuyến
Trước khi đề cập đến các chế độ hoạt động của tài nguyên vô tuyến, ta đề cập đến một khái niệm có liên quan đó chính là TBF, TBF là một kết nối vật lý nhằm cung cấp một đường truyền đơn hướng cho các LLC PDU trên các kênh PDCH. Mỗi TBF được mạng cấp cho một giá trị TFI. Trên mỗi hướng, mỗi giá trị TFI là duy nhất và nó được xem là thông số để xác định MS ở lớp RLC/MAC.
Trong hệ thống GPRS, tài nguyên vô tuyến hoạt động ở một trong 2 chế độ sau:
Chế độ chờ: ở trạng thái này không có một TBF nào tồn tại. Để có thể truyền tải được dữ liệu, các lớp trên cần phải yêu cầu thiết lập TBF và chuyển sang chế độ truyền tải. Trong chế độ chờ, MS không thực hiện truyền gói. Nó chỉ lắng nghe kênh PBCCH và các bản tin tìm gọi.
Chế độ truyền tải: tài nguyên vô tuyến được cấp phát cho MS để thiết lập TBF trên một hoặc một số kênh vật lý. Lúc này việc truyền các LLC PDU có thể thực hiện được.
Truyền tải dữ liệu hướng lên
Truy nhập hướng lên:
Khi MS muốn khởi tạo việc truyền tải dữ liệu nó sẽ gửi bản tin “ yêu cầu kênh” cho mạng trên kênh RACH hay PRACH. Mạng sẽ trả lời cho MS trên kênh AGCH hay PAGCH. Có hai phương pháp truy nhập đó là:
Phương pháp 1: Sau khi nhận bản tin “ yêu cầu kênh” từ MS, mạng sẽ trả lời bằng bản tin “ chỉ định kênh hướng lên” trong đó thông báo các kênh PDCH dành cho MS truyền dữ liệu. Số kênh PDCH được cấp phát tùy thuộc vào thông tin yêu cầu trong bản tin MS gửi cho mạng và tùy thuộc vào tài nguyên mạng. Nếu MS sử dụng kênh RACH thì nó được cấp tối đa 2 khe thời gian, còn nếu dùng kênh PRACH, MS có thể được cấp nhiều kênh hơn.
BSS
MS
Yêu cầu kênh
Chỉ định kênh hướng lên
Hình 4.7 : Truy nhập hướng lên theo phương pháp 1.
Phương pháp 2: phương pháp này có thể được khởi tạo từ mạng hoặc từ MS
Nếu được khởi tạo từ mạng thì trong bản tin “ chỉ định kênh hướng lên” mạng sẽ thiết lập một vài thông số để yêu cầu MS gửi bản tin “ yêu cầu kênh”.
Nếu được khởi tạo từ MS thì trong bản tin “ yêu cầu kênh” MS sẽ yêu cầu truy cập theo phương pháp 2, khi đó mạng sẽ ra lệnh cho MS gửi bản tin “yêu cầu tài nguyên mạng” hoặc tiếp tục truy nhập theo phương pháp 1. Trong bản tin “ yêu cầu tài nguyên mạng” có đầy đủ các thông tin cần thiết cho việc truyền dữ liệu và mạng sẽ trả lời bằng bản tin “ chỉ định kênh hướng lên”.
Nếu sau một khoảng thời gian xác định trước mà MS không nhận được bản tin trả lời cho bản tin “ yêu cầu kênh” , MS sẽ thực hiện lại thủ tục truy nhập. Thông thường mạng nhận được nhiều bản tin “ yêu cầu kênh” và nó không thể phục vụ kịp cho tất cả.
MS BSS
Yêu cầu kênh PRACH
Chị thị kênh PAGCH
Yêu cầu tài nguyên PACCH
Chị thị kênh hướng lên PACCH
Hình 4.8: Truy nhập hướng lên phương pháp 2
Truyền tải dữ liệu:
Để phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu hướng lên có 2 cách cấp phát tài nguyên:
Cấp phát tĩnh:
Mạng sẽ sử dụng bản tin “ chỉ định kênh hướng lên” để thông báo cho MS biết vị trí khung khởi đầu, khe thời gian và khối ấn định cho nó, MS có thể gửi dữ liệu trên đó. Trong trường hợp này, MS có thể gửi dữ liệu ở đường lên mà không phải giám sát đường xuống để xem khối đó có rỗi hay không. Nếu tài nguyên được cấp phát hiện thời không đủ để MS truyền dữ liệu trên các khung LLC, thì MS có thể yêu cầu được ấn định thêm tài nguyên. Tổng số khối bắt đầu và được cấp phát chỉ được phép nằm trong phạm vi số khối dữ liệu và điều khiển dự định ban đầu. MS không thể yêu cầu thêm các khối để phục vụ cho việc truyền lại các khối bị lỗi.
Cấp phát động:
Trong trường hợp này mạng sẽ sử dụng cờ USF trong mỗi khối dữ liệu và thông tin điều khiển được truyền ở hướng xuống để chỉ thị MS được phép gửi dữ liệu. Mỗi MS có thể gửi dữ liệu trên nhiều khe thời gian.
Ngừng cấp phát tài nguyên:
Được khởi tạo từ MS bằng việc chỉ thị khối dữ liệu RLC cuối cùng đã được gửi và chờ bản tin báo nhận cuối cùng từ mạng. Trong trường hợp truyền dữ liệu thành công, mạng sẽ gửi bản tin xác nhận cuối cùng trên PACCH ở đường xuống và chờ cho MS xác nhận trở lại. Ngược lại, việc cấp phát tài nguyên sẽ ngừng khi vượt quá khoảng thời gian giới hạn cho việc gửi bản tin ACK. Khi đó mạng có thể phân phối TFI này cho các MS khác. Nếu việc ngừng cấp phát được khởi tạo từ phía mạng thì MS sẽ dừng TBF lại, sau đó nó sẽ đưa ra yêu cầu cấp phát kênh mới để tiếp tục truyền dữ liệu còn lại. Quá trình truyền dữ liệu hướng lên diễn ra như hình 4.9
MS BSS
Yêu cầu kênh
PRACH hoặc RACH
Chỉ định đường lên
PAGCH hoặc AGCH
Truy nhập và ấn định
Khối dữ liệu
PDTCH
Khối dữ liệu PDTCH
Khối dữ liệu PDTCH
Báo nhận/ báo hỏng gói đuờng lên PACCH
Khối dữ liệu PDTCH
Khối dữ liệu PDTCH
Khối dữ liệu PDTCH
Chỉ thị đường lên PACCH
Công nhận điều khiển kênh gói PACCH
Khối dữ liệu PDTCH
Khối dữ liệu (cuối cùng) PDTCH Báo nhận/báo hỏng gói đường lên(cuối cùng) PACCH
Hình 4.9: Quá trình truyền dữ liệu hướng lên
Sau khi đã thực hiện xong thủ tục GPRS Attach và kích hoạt PDP context thì MS đã ở trạng thái sẵn sàng hoặc trạng thái chờ để sẵn sàng truyền nhận dữ liệu. Giả sử MS đang ở trạng thái chờ, để truyền dữ liệu thì đầu tiên MS phải chuyển sang trạng thái sẵn sàng sau đó MS sẽ gửi bản tin “ yêu cầu kênh” cho BSS để yêu cầu được cấp phát kênh đường lên. Bản tin này được gửi bằng kênh PRACH hay kênh RACH. Nếu MS sử dụng kênh RACH thì nó chỉ được cấp tối đa là 2 khe thời gian, trong khi nếu sử dụng PRACH thì nó có thể có nhiều hơn để nâng cao tốc độ truyền, số lượng kênh PDCH mà mạng cấp phát cho MS cùng với giá trị USF tương ứng mỗi PDCH sẽ được gửi trả lại trong bản tin “ chỉ định kênh hướng lên” trên kênh PAGCH hoặc AGCH.
Khi nhận được các gói tin từ MS, mạng sẽ tiến hành kiểm tra và gửi trả lại bản tin xác nhận “ báo nhận/hỏng các gói đường xuống” nếu phát hiện có lỗi sẽ truyền bản tin “ báo hỏng gói đường xuống” trên kênh PACCH để yêu cầu truyền lại các gói tin bị lỗi. Ngoài ra trong quá trình truyền, hệ thống cũng có thể ấn định lại tốc độ truyền của MS bằng cách phát bản tin “ chỉ định kênh hướng lên”. MS đáp lại bằng bản tin “ chấp nhận điều khiển gói”. Sau khi MS gửi gói tin cuối cùng thì mạng sẽ thông báo cho MS biết và MS sau đó sẽ trở về trạng thái chờ.
Dữ liệu từ MS sau khi đi đến BSS sẽ đóng thành các gói IP, gồm một phần mang thông tin và một header chứa địa chỉ nguồn (MS), địa chỉ đích. Gói IP này được đưa đến SGSN. Tại đây một số thông tin nữa được thêm vào (địa chỉ SGSN, địa chỉ GGSN) để tạo thành cấu trúc gói GTP.
Tại GGSN, trường địa chỉ nguồn và địa chỉ đích cùng với một số trường của header được tách ra và chỉ có dữ liệu của gói tin được gửi đến các mạng số liệu hoặc mạng Internet.
4.5.3 Truyền tải dữ liệu hướng xuống
Nhắn tìm gói :
Khi muốn khởi tạo việc truyền dữ liệu từ mạng xuống MS đang ở trạng thái chờ, mạng phải gửi một hoặc nhiều bản tin tìm gọi “ yêu cầu tìm gọi gói” cho MS trên kênh PPCH hoặc PCH. MS trả lời “yêu cầu gọi gói” đến mạng. Sau khi mạng nhận bản tin này, MS sẽ ở trạng thái sẵn sàng nhận dữ liệu. Quá trình truyền dữ liệu hướng xuống như hình 4.10.
Hình 4.10: Quá trình truyền dữ liệu hướng xuống
Nhận dữ liệu :
Quá trình nhận dữ liệu cũng tương tự truyền dữ liệu, nó chỉ khác nhau ở hướng truyền dữ liệu. Các gói tin ở mạng khác được chuyển đến GGSN. GGSN sẽ xem trường địa chỉ đích của gói tin để xác định SGSN mà gói tin cần được chuyển đến. Sau đó nó sẽ chuyển gói tin sang một dạng cấu trúc khác bằng cách thêm header chứa địa chỉ của GGSN, SGSN, TID và toàn bộ gói tin ban đầu là trường thông tin của gói tin mới.
Ngừng cấp phát tài nguyên: quá trình truyền tải dữ liệu hướng xuống kết thúc bằng việc ngừng cung cấp tài nguyên cho MS khi MS gửi bản tin xác nhận đã thu được gói cuối cùng từ mạng. Mạng sẽ kết thúc TBF hiện thời và khởi tạo TBF mới sau khi cần truyền tiếp dữ liệu cho MS.
Hình 4.10 : Quá trình tuyền dữ liệu hướng xuống
4.5.4 Truyền dữ liệu hướng lên và hướng xuống đồng thời
Trong khi đang gửi dữ liệu hướng lên, MS liên tục giám sát PDCH đường xuống để phát hiện bản tin ấn định tài nguyên trên kênh PCCCH. Do đó mạng có thể truyền dữ liệu đến MS đồng thời với việc MS gửi dữ liệu lên mạng.
Việc truyền tải dữ liệu trên giao diện vô tuyến luôn luôn ở chế độ xác nhận. Điều này giúp cho việc kiểm tra khả năng thông suốt của các kênh thông tin cũng như đánh giá được chất lượng truyền dẫn dữ liệu trên các kênh đó.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- chuong 4.docx