GPRS - routing danych
Routing danych lub routing pakietów danych od użytkownika mobilnego do i z powrotem jest jednym z podstawowych wymagań w sieci GPRS. Wymóg można podzielić na dwa obszary:
- Routing pakietów danych
- Zarządzanie mobilnością.
Routing pakietów danych
Do ważnych ról GGSN należy synergia z zewnętrzną siecią danych. GGSN aktualizuje katalog lokalizacji przy użyciu informacji o trasowaniu dostarczonych przez SGSN o lokalizacji MS. Kieruje pakiet protokołów zewnętrznej sieci danych zamknięty w sieci szkieletowej GPRS do SGSN aktualnie obsługującego MS. Ponadto dekapsuluje i przekazuje pakiety zewnętrznej sieci danych do odpowiedniej sieci danych oraz gromadzi dane dotyczące opłat, które są przekazywane do bramki ładowania (CG).
Istnieją trzy ważne schematy routingu:
Mobile-originated message - Ta ścieżka zaczyna się na urządzeniu mobilnym GPRS, a kończy na hoście.
Network-initiated message when the MS is in its home network - Ta ścieżka zaczyna się na hoście i kończy na urządzeniu mobilnym GPRS.
Network-initiated message when the MS roams to another GPRS network - Ta ścieżka zaczyna się na hoście odwiedzanej sieci, a kończy na urządzeniu mobilnym GPRS.
Sieć GPRS zawiera wszystkie protokoły sieci danych we własnym protokole enkapsulacji zwanym protokołem tunelowania GPRS (GTP). GTP zapewnia bezpieczeństwo w sieci szkieletowej i upraszcza mechanizm routingu i dostarczania danych przez sieć GPRS.
Zarządzanie mobilnością
Działanie GPRS jest częściowo niezależne od sieci GSM. Jednak niektóre procedury współdzielą elementy sieci z obecnymi funkcjami GSM w celu zwiększenia wydajności i optymalnego wykorzystania wolnych zasobów GSM (takich jak nieprzydzielone szczeliny czasowe).
MS może znajdować się w dowolnym z trzech poniższych stanów w systemie GPRS. Model trójstanowy jest wyjątkowy dla radia pakietowego. GSM używa modelu dwustanowego w stanie bezczynności lub aktywności.
Stan aktywny
Dane są przesyłane między MS a siecią GPRS tylko wtedy, gdy MS jest w stanie aktywnym. W stanie aktywnym SGSN zna lokalizację komórki MS.
Transmisja pakietów do aktywnego MS jest inicjowana przez stronicowanie pakietów w celu powiadomienia MS o nadchodzącym pakiecie danych. Transmisja danych odbywa się natychmiast po wysłaniu pakietu przez kanał wskazany w komunikacie przywoławczym. Celem komunikatu przywoławczego jest uproszczenie procesu odbierania pakietów. MS nasłuchuje tylko komunikatów przywoławczych zamiast wszystkich pakietów danych w kanałach łącza nadawczego. Zmniejsza to znacznie zużycie baterii.
Gdy MS ma pakiet do przesłania, musi uzyskać dostęp do kanału łącza w górę (tj. Kanału do sieci danych pakietowych, w której znajdują się usługi). Kanał łącza w górę jest współdzielony przez wiele stacji MS, a jego użycie jest przydzielane przez BSS. MS żąda użycia kanału w wiadomości o dostępie swobodnym. BSS przydziela nieużywany kanał do MS i wysyła wiadomość o przyznaniu dostępu w odpowiedzi na wiadomość o dostępie swobodnym.
Stan gotowości
W stanie gotowości znany jest tylko obszar trasowania stacji MS. (Obszar routingu może składać się z jednej lub więcej komórek w obszarze lokalizacji GSM).
Kiedy SGSN wysyła pakiet do MS, które jest w stanie gotowości, MS musi być przywołane. Ponieważ SGSN zna obszar trasowania MS, do obszaru routingu wysyłany jest pakiet stronicowania. Po odebraniu pakietu przywoławczego MS przekazuje lokalizację swojej komórki do SGSN w celu ustalenia stanu aktywnego.
Stan bezczynności
W stanie bezczynności MS nie ma aktywowanego logicznego kontekstu GPRS ani przydzielonych adresów publicznych sieci danych z komutacją pakietów (PSPDN). W tym stanie MS może odbierać tylko te wiadomości multiemisji, które mogą być odebrane przez dowolny MS GPRS. Ponieważ infrastruktura sieci GPRS nie zna lokalizacji MS, nie jest możliwe wysyłanie wiadomości do MS z zewnętrznych sieci danych.
Aktualizacje tras
Gdy MS, które jest w stanie aktywnym lub gotowości, przemieszcza się z jednego obszaru trasowania do drugiego w obszarze usługowym jednego SGSN, musi wykonać aktualizację trasowania. Informacje o obszarze trasowania w SGSN są aktualizowane, a powodzenie procedury jest wskazywane w komunikacie odpowiedzi.
Procedura aktualizacji routingu oparta na komórkach jest wywoływana, gdy aktywna MS wchodzi do nowej komórki. MS wysyła krótką wiadomość zawierającą tożsamość MS i jego nową lokalizację przez kanały GPRS do jego obecnego SGSN. Ta procedura jest używana tylko wtedy, gdy MS jest w stanie aktywnym.
Aktualizacja routingu między SGSN jest najbardziej skomplikowaną aktualizacją routingu. MS zmienia się z jednego obszaru SGSN na inny i musi ustanowić nowe połączenie z nowym SGSN. Oznacza to utworzenie nowego logicznego kontekstu łącza między MS a nowym SGSN i poinformowanie GGSN o nowej lokalizacji MS.