Для поддержания работы с интеллектуальными сетями в структуре может быть

GPRS

HSCSD

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ

SMS (Short Message Service)

Передача коротких сообщений позволяет передавать сообщения до 160 символов (140 байт при 7- битной кодировке символов), используя ресурсы каналов управления, а более точно, SDCCH (Stand Alone Dedicated Control CHannel) на скорости 184 бита за 240 мс, ес -

ли MS не занята разговором. В процессе разговора на MS сообщение передается по каналу

SACCH (950 бит / с).

Для организации службы, в структуру функциональных элементов сети вводится SMS-C, т. е. центр службы коротких сообщений, как это показано на рисунке 8.1. Физически SMS-C находится либо на мобильном коммутаторе (в PLMN), либо даже может быть вы - несен на ГТС.

Если получатель короткого сообщения не достижим, короткое сообщение сохраняется в SMS-C, и в HLR оставляется уведомление (HLR флаг). Когда получатель будет досту - пен, HLR посылает команду к GMSC-SMS-C, для новой передачи сообщения. Временные параметры сохранения / повтора передачи устанавливает оператор сети.

На этапе развития GSM, соответствующем Фазе 2+, была поставлена и решена задача повышения скорости передачи данных за счет мобилизации ресурсов системы. Для этой цели используются три технологии:

ü High Speed Circuit Switched Data – HSCSD.

ü General Packet Radio Service – GPRS.

ü Enhanced Data rates for the GSM Evolution – EDGE.

Наиболее простой является техно -

Рисунок 8.1 – Место центра SMS в структуре сети _{логия HSCSD, предполагающая ис -}

пользование не одного, а нескольких слотов в кадре TDMA, для передачи одного абонента (рисунок 8.2). Стандарт предусмат - ривает использование до 4 слотов. В результате, максимальная скорость передачи дости - гает: 4 х 14,4 кбит / с = 57,6 кбит / с.

Технология HSCSD наиболее часто применяет - ся для видеотелефонии. Работает в режиме «точка - точка». Она не требует со - вершенно никаких измене -

Рисунок 8.2 – Технология HSCSD ^{ний в структуре сети GSM.}

Меняется лишь программ - ная часть. Проблемами

этой технологии принято считать отсутствие возможностей повышения скорости и плохую «стыковку» с Internet.

Проблем технологии HSCSD можно избежать в системе, полностью ориентированной на пакетную передачу. Более гибкой является общая пакетная радиослужба (GPRS). Она предоставляет пакетный режим приложениям, использующим частую передачу неболь - ших объемов информации (запросы пользователей) или менее частую передачу в больших объемах (ответы Web- сервера).

По сравнению с существующими службами передачи данных, в системе GPRS пакет - ные приложения используют сетевые ресурсы более эффективно. Пользователям службы обеспечивается возможность выбора параметров качества обслуживания. Кроме того, сис -

тема GPRS предоставляет услуги широковещания, а также многоадресной и одноадресной передачи.

Такая служба особенно необходима Internet- приложениям, которые используют имен - но пакетную передачу. Сетевые поставщики услуг могут поддерживать эту модель, взи - мая оплату не за время соединения (как это делается сейчас в службах передачи данных системы GSM и технологии HSCSD), а за объем переданной информации.

Однако, для технологии GPRS необходимы дополнительные сетевые элементы, т. е. программное и аппаратное обеспечение, Поэтому, в отличие от системы HSCSD, для объ - единения каналов в системе GPRS недостаточно одного лишь обновления программ. Структура сети с GPRS показана на рисунке 8.3.

Архитектура системы GPRS содержит так называемые узлы поддержки GPRS (GPRSSupport Nodes):

ü узел поддержки служб GPRS – Serving GSN (SGSN);

ü узел шлюзовой поддержки Gateway GSN (GGSN).

CAMEL Service Environment – CSE.

Узлы поддержки связаны с другими элементами интерфей - сами.

Узел GGSN связан с внеш - ними сетями. Этот узел содер - жит данные о маршрутизации, выполняет преобразования ад - ресов и, с помощью инкапсуля - ции, туннелирует данные поль - зователям. Передача пакетов уз - лам SGSN производится через

магистральную сеть GPRS, ос -

Рисунок 8.3 – Функциональные элементы сети GSM с GPRS _{нованную на протоколе IP.}

Узел SGSN взаимодействует с BSS. Узлы SGSN, в частности, запрашивают адреса пользователей из регистра GPRS(GR) и отслеживают местонахождение отдельных мобильных станций. Они отвечают за сбор информации об оплате и выполняют несколько функций, связанных с безопасностью (например, контроль доступа). Узлы SGSN взаимодействуют с контроллерами BSC по - средством ретрансляции кадров. Они находятся примерно на том же иерархическом уров - не, что и центры MSC. В регистре GR, обычно являющемся частью регистра HLR, хранят - ся все данные, относящиеся к системе GPRS.

Система GPRS основана на следующих идеях:

ü для новых радиоканалов GPRS система GSM может выделить от одного до восьми ин - тервалов кадра TDMA. Они распределены не фиксированным образом, а управляются за - просами, т. е. динамически. Все временные интервалы делятся между активными пользова - телями, исходящие и нисходящие каналы рассматриваются отдельно. Распределение ин - тервалов зависит от текущей загрузки и предпочтения оператора связи;

ü в зависимости от кодирования, скорость передачи может достигать 150 Кбит / с. Если использовать кодирование каналов с пропускной способностью 14,4 Кбит / с, то при выде - лении всех временных интервалов получится канал со скоростью передачи 115,2 Кбит / с. GPRS не ограничивает максимальную скорость передачи – ее ограничивает, лишь транс - портная система GSM);

ü все службы GPRS можно использовать параллельно с традиционными службами. Система GPRS первого поколения предоставляет услуги двухточечной (РТР) пакетной

передачи. Одна из предлагаемых версий РТР – сетевая служба РТР, ориентированная на

установление соединения (PTP- CONS). Она предоставляет виртуальное устройство, необ - ходимое для изменения ячеек в сети GSM. Этот тип службы соответствует пакетно - ориентированному протоколу передачи с коммутацией каналов. Сетевая служба РТР, дей - ствующая без установки соединения (PTP-CLNS), является еще одной версией технологии РТР. Она поддерживает приложения, основанные на протоколе IP. Многоадресная пере - дача, также называемая многоточечной (Р T М) службой, обеспечивается системой GPRS второго поколения.

Система GPRS использует четыре схемы канального кодирования данных CS-1–CS -4. Особенностью является то, что система сама меняет схему кодирования в зависимости от условий в радиоканале. Скорости передачи на один тайм - слот: 9,05; 13,4; 15,6; 21,4.

Пользователи системы GPRS могут определять профиль качества обслуживания.

Он содержит приоритет службы (высокий, средний, низкий), класс надежности, класс задержки передачи и пропускную способность канала пользовательских данных.

Система GPRS включает несколько служб безопасности. В ней проводится аутентифи - кация, обеспечивается конфиденциальность пользователя и передаваемой им информа - ции. Возможны даже полностью анонимные услуги, когда оплата взимается независимо от личности пользователя мобильной станции.

Любые данные до передачи через сеть GPRS должны быть закреплены за какой - то мо - бильной станцией. Это делается с помощью механизмов управления мобильностью. Про -

цедура закрепления включает присвоение временной идентификации логического канала (TLLI) и порядкового номера ключа шифрования (CKSN), используемого для кодирова - ния данных. Для каждой станции MS устанавливается окружение GPRS. Оно сохраняется в мобильной станции и соответствующем узле SGSN.

Кроме закрепления и отделения, управление мобильностью отвечает за аутентифика - цию, контроль местонахождения и шифрования (границы шифрования находятся между станцией MS и узлом SGSN).

Одной мобильной станции может выделяться до восьми каналов обмена пакетными данными (PDTCH). Пропускную способность можно распределять согласно запросам. Можно также разделить ее между каналами с коммутацией каналов и системой GPRS. Та - кое распределение может производиться динамически (с контролем загрузки) или быть фиксированным.

Дата добавления: 2014-01-15