GPRS - Veri Yönlendirme

Veri paketlerinin bir mobil kullanıcıya ve bir mobil kullanıcıdan geri gönderilmesi veya yönlendirilmesi, GPRS ağındaki temel gerekliliklerden biridir. Gereksinim iki bölüme ayrılabilir:

Veri paketi yönlendirme
Hareketlilik yönetimi.

Veri Paketi Yönlendirme

GGSN'nin önemli rolleri, harici veri ağı ile sinerjiyi içerir. GGSN, bir MS'nin konumu hakkında SGSN'ler tarafından sağlanan yönlendirme bilgilerini kullanarak konum dizinini günceller. GPRS omurgası üzerinde kapsüllenen harici veri ağı protokol paketini şu anda MS'ye hizmet veren SGSN'ye yönlendirir. Ayrıca, dış veri ağı paketlerinin kapsüllerini açar ve uygun veri ağına iletir ve bir şarj ağ geçidine (CG) iletilen şarj verilerini toplar.

Üç önemli yönlendirme şeması vardır:

Mobile-originated message - Bu yol, GPRS mobil cihazında başlar ve ana bilgisayarda sona erer.
Network-initiated message when the MS is in its home network - Bu yol ana bilgisayarda başlar ve GPRS mobil cihazda sona erer.
Network-initiated message when the MS roams to another GPRS network - Bu yol, ziyaret edilen ağın ana bilgisayarında başlar ve GPRS mobil cihazında sona erer.

GPRS ağı, tüm veri ağı protokollerini GPRS tünelleme protokolü (GTP) adı verilen kendi kapsülleme protokolüne ekler. GTP, omurga ağında güvenliği sağlar ve yönlendirme mekanizmasını ve GPRS ağı üzerinden veri dağıtımını basitleştirir.

Hareketlilik Yönetimi

GPRS'in çalışması kısmen GSM şebekesinden bağımsızdır. Bununla birlikte, bazı prosedürler, verimliliği artırmak ve ücretsiz GSM kaynaklarının (ayrılmamış zaman dilimleri gibi) optimum şekilde kullanılması için ağ elemanlarını mevcut GSM işlevleriyle paylaşır.

Bir MS, GPRS sisteminde aşağıdaki üç durumdan herhangi birinde olabilir. Üç durumlu model, paket radyoya özgüdür. GSM, boşta veya aktif iki durumlu bir model kullanır.

Aktif Durum

Veriler bir MS ve GPRS ağı arasında yalnızca MS aktif durumda olduğunda iletilir. Aktif durumda, SGSN, MS'nin hücre konumunu bilir.

Aktif bir MS'ye paket iletimi, MS'yi gelen bir veri paketinden haberdar etmek için paket sayfalama ile başlatılır. Veri iletimi, çağrı mesajı ile gösterilen kanal üzerinden paket sayfalamadan hemen sonra devam eder. Çağrı mesajının amacı, paket alma sürecini basitleştirmektir. MS, uydu-yer bağı kanallarındaki tüm veri paketleri yerine sadece sayfalama mesajlarını dinler. Bu, pil kullanımını önemli ölçüde azaltır.

Bir MS, iletilecek bir pakete sahip olduğunda, yukarı bağlantı kanalına (yani, hizmetlerin bulunduğu paket veri ağına giden kanala) erişmesi gerekir. Yukarı bağlantı kanalı, bir dizi MS tarafından paylaşılır ve kullanımı, bir BSS tarafından tahsis edilir. MS kanalın rastgele erişim mesajında kullanılmasını talep eder. BSS, MS'ye kullanılmayan bir kanal tahsis eder ve rastgele erişim mesajına yanıt olarak bir erişim sağlama mesajı gönderir.

Bekleme Durumu

Bekleme durumunda, yalnızca MS'nin yönlendirme alanı bilinmektedir. (Yönlendirme alanı, bir GSM konum alanı içindeki bir veya daha fazla hücreden oluşabilir).

SGSN, bekleme durumundaki bir MS'ye bir paket gönderdiğinde, MS'nin sayfalanması gerekir. SGSN, MS'in yönlendirme alanını bildiği için, yönlendirme alanına bir paket sayfalama mesajı gönderilir. Paket sayfalama mesajını alırken, MS, aktif durumu oluşturmak için hücre konumunu SGSN'ye iletir.

Boşta Durum

Boş durumda, MS, etkinleştirilmiş bir mantıksal GPRS içeriğine veya tahsis edilmiş herhangi bir Paket Anahtarlamalı Kamu Veri Ağı (PSPDN) adresine sahip değildir. Bu durumda, MS yalnızca herhangi bir GPRS MS tarafından alınabilen çok noktaya yayın mesajlarını alabilir. GPRS ağ altyapısı MS'in yerini bilmediğinden, MS'e harici veri ağlarından mesajlar göndermek mümkün değildir.

Yönlendirme Güncellemeleri

Aktif veya bekleme durumunda olan bir MS, bir SGSN'nin hizmet alanı içinde bir yönlendirme alanından diğerine hareket ettiğinde, bir yönlendirme güncellemesi gerçekleştirmelidir. SGSN'deki yönlendirme alanı bilgisi güncellenir ve prosedürün başarısı yanıt mesajında belirtilir.

Aktif bir MS yeni bir hücreye girdiğinde hücre bazlı bir yönlendirme güncelleme prosedürü başlatılır. MS, MS'nin kimliğini ve yeni konumunu içeren bir kısa mesajı GPRS kanalları aracılığıyla mevcut SGSN'sine gönderir. Bu prosedür yalnızca MS aktif durumdayken kullanılır.

SGSN arası yönlendirme güncellemesi, en karmaşık yönlendirme güncellemesidir. Üye Devlet bir SGSN alanından diğerine değişir ve yeni bir SGSN ile yeni bir bağlantı kurması gerekir. Bu, MS ile yeni SGSN arasında yeni bir mantıksal bağlantı bağlamı oluşturmak ve GGSN'yi MS'nin yeni konumu hakkında bilgilendirmek anlamına gelir.