GPRS - маршрутизация данных
Маршрутизация данных или маршрутизация пакетов данных туда и обратно от мобильного пользователя является одним из основных требований в сети GPRS. Требование можно разделить на две области:
- Маршрутизация пакетов данных
- Управление мобильностью.
Маршрутизация пакетов данных
Важные роли GGSN включают взаимодействие с внешней сетью передачи данных. GGSN обновляет каталог местоположения, используя информацию маршрутизации, предоставленную SGSN о местоположении MS. Он направляет пакет протокола внешней сети передачи данных, инкапсулированный по магистрали GPRS, в SGSN, в настоящее время обслуживающий MS. Он также декапсулирует и пересылает пакеты внешней сети передачи данных в соответствующую сеть передачи данных и собирает данные о начислении платы, которые пересылаются на шлюз зарядки (CG).
Есть три важных схемы маршрутизации:
Mobile-originated message - Этот путь начинается на мобильном устройстве GPRS и заканчивается на хосте.
Network-initiated message when the MS is in its home network - Этот путь начинается на хосте и заканчивается на мобильном устройстве GPRS.
Network-initiated message when the MS roams to another GPRS network - Этот путь начинается на хосте посещаемой сети и заканчивается на мобильном устройстве GPRS.
Сеть GPRS инкапсулирует все протоколы сети передачи данных в свой собственный протокол инкапсуляции, называемый протоколом туннелирования GPRS (GTP). GTP обеспечивает безопасность в магистральной сети и упрощает механизм маршрутизации и доставку данных по сети GPRS.
Управление мобильностью
Работа GPRS частично не зависит от сети GSM. Однако некоторые процедуры совместно используют сетевые элементы с текущими функциями GSM для повышения эффективности и оптимального использования свободных ресурсов GSM (например, нераспределенных временных интервалов).
MS может находиться в любом из следующих трех состояний в системе GPRS. Модель с тремя состояниями уникальна для пакетной радиосвязи. GSM использует модель с двумя состояниями: в режиме ожидания или в активном состоянии.
Активное состояние
Данные передаются между MS и сетью GPRS только тогда, когда MS находится в активном состоянии. В активном состоянии SGSN знает местоположение соты MS.
Передача пакетов в активную MS инициируется поисковым вызовом пакетов для уведомления MS о входящем пакете данных. Передача данных происходит сразу же после пейджинга пакета по каналу, указанному в пейджинговом сообщении. Цель сообщения поискового вызова - упростить процесс приема пакетов. MS прослушивает только сообщения поискового вызова, а не все пакеты данных в каналах нисходящей линии связи. Это значительно снижает расход батареи.
Когда MS имеет пакет для передачи, она должна получить доступ к каналу восходящей линии связи (т. Е. Каналу сети пакетной передачи данных, в которой находятся услуги). Канал восходящей линии связи совместно используется несколькими MS, и его использование распределяется BSS. MS запрашивает использование канала в сообщении произвольного доступа. BSS выделяет неиспользуемый канал для MS и отправляет сообщение разрешения доступа в ответ на сообщение произвольного доступа.
Состояние ожидания
В состоянии ожидания известна только область маршрутизации MS. (Область маршрутизации может состоять из одной или нескольких ячеек в зоне расположения GSM).
Когда SGSN отправляет пакет MS, которая находится в состоянии ожидания, MS должна быть выгружена на поисковый вызов. Поскольку SGSN знает область маршрутизации MS, сообщение поискового вызова пакета отправляется в область маршрутизации. Получив пакетное пейджинговое сообщение, MS ретранслирует местоположение своей соты в SGSN, чтобы установить активное состояние.
Состояние простоя
В состоянии ожидания MS не имеет активированного логического контекста GPRS или каких-либо выделенных адресов сети передачи данных с коммутацией пакетов (PSPDN). В этом состоянии MS может принимать только те многоадресные сообщения, которые могут быть приняты любой MS GPRS. Поскольку сетевая инфраструктура GPRS не знает местоположения MS, невозможно отправлять сообщения на MS из внешних сетей передачи данных.
Обновления маршрутизации
Когда MS, которая находится в активном или резервном состоянии, перемещается из одной области маршрутизации в другую в пределах зоны обслуживания одного SGSN, она должна выполнить обновление маршрутизации. Информация о зоне маршрутизации в SGSN обновляется, и успешность процедуры указывается в ответном сообщении.
Процедура обновления маршрутизации на основе соты вызывается, когда активная MS входит в новую соту. MS отправляет короткое сообщение, содержащее идентификационные данные MS и ее новое местоположение, через каналы GPRS на свой текущий SGSN. Эта процедура используется только тогда, когда МС находится в активном состоянии.
Обновление маршрутизации между SGSN - это наиболее сложное обновление маршрутизации. MS переходит из одной зоны SGSN в другую, и она должна установить новое соединение с новым SGSN. Это означает создание нового логического контекста связи между MS и новым SGSN и информирование GGSN о новом местоположении MS.