ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 324
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Центр коммутации, убедившись, что в его домашнем регистре этот абонент не значится, воспринимает его как роумера и заносит в гостевой регистр. Одновременно (или с некоторой задержкой) он запрашивает в домашнем регистре “родной” системы роумера относящиеся к нему сведения, необходимые для организации обслуживания (оговоренные виды услуг, пароли, шифры), и сообщает, в какой системе роумер находится в настоящее время; последняя информация фиксируется в домашнем регистре “родной” системы роумера. После этого роумер пользуется сотовой связью, как дома: исходящие от него вызовы обслуживаются обычным образом, с той только разницей, что относящиеся к нему сведения фиксируются не в домашнем регистре, а в гостевом регистре; поступающие на его номер вызовы переадресуются “домашней” системой на ту систему, где роумер гостит. По возвращении роумера домой в домашнем регистре “родной” системы стирается адрес той ситемы, где роумер находился, а в гостевом регистре той системы, в свою очередь, стираются сведения о роумере.
В стандарте GSM процедура роуминга заложена как обязательный элемент. Кроме того, в стандарте GSM имеется возможность роуминга с SIM-картами с перестановкой SIM-карт между аппаратами различных вариантов стандарта GSM (GSM-900,GSM-1800 и GSM-1900), поскольку во всех трех вариантах стандарта GSM используются унифицированные SIM-карты.
16.4. Расширение существующей сети GSM до уровня 2,5G
Служба пакетной передачи данных (GPRS) усовершенствует услуги GSM по передаче данных путем реализации соединений с коммутацией пакетов между подвижной станцией (MS) и сетями передачи данных, такими как корпоративные локальные сети (LANs) и Internet.
Система GPRS является расширением существующей сети GSM, для ее внедрения необходимо добавить несколько сетевых элементов, основными из которых являются:
сервисный узел поддержки GPRS (SGSN – Serving GPRS Support Node);
шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN – Gateway GPRS Support Node).
Данные по тарификации, поступающие из узлов SGSN и GGSN, передаются в шлюз тарификации (CG – Charging Gateway). Соединения с другими операторами в сети GPRS обеспечиваются посредством пограничного шлюза (BG – Border Gateway). На рисунке 16.1 представлена концепция слияния сетей GSM (коммутация каналов) и GPRS (коммутация пакетов).
Технология GPRS обеспечивает передачу информационных пакетов напрямую от подвижной станции, в то время как радиоресурс на эфирном интерфейсе используется только на момент приема или передачи полезной информации. Таким образом, она хорошо адаптирована к приложениям по передаче данных, которые характеризуются наличием многочисленных всплесков активности при осуществлении передачи (“взрывной” характер трафика).
В то время как существующие системы GSM изначально были ориентированы на реализацию голосовых приложений, главной задачей при внедрении GPRS является обеспечение доступа к стандартным сетям передачи данных, использующих такие протоколы как TCP/IP и X.25. Со стороны таких сетей GPRS является всего лишь дополнительным фрагментом сети или так называемой “подсетью”. GPRS-шлюз выполняет функции обычного маршрутизатора или устройства для объединения информационных сетей, использующих различные протоколы, работающего на прикладном уровне модели OSI. Также его задачей является “сокрытие” специфических особенностей службы GPRS от других сетей передачи данных.
Подсистема базовых станций (BSS), которую иногда называют системой базовых станций, состоит из контроллера базовых станций (BSC) и базовых приемо-передающих станций (BTS). Все радиосигналы принимаются и передаются посредством BSS, что делает их общим ресурсом как для GSM (система с коммутацией каналов), так и для GPRS (система с коммутацией пакетов). Усовершенствование BSS для поддержки услуг GPRS подразумевает реализацию функций КП, предполагающих обработку информационных пакетов, широковещательное распространение информации GPRS, управление ресурсами, а также организацию дополнительного интерфейса к узлу SGSN.
Ядро GPRS
КОММУТАЦИЯ ПАКЕТОВ
Рис. 16.1.Концепция слияния сетей GSM и GPRS
Производители оборудования обеспечивают выпуск как BSC, так и BTS, а также их сопряжение (интерфейс A-bis). По усредненным оценкам стоимость оборудования BSS-части составляет 70% от стоимости всего оборудования, необходимого для развертывания сети мобильной связи. Учитывая высокую стоимость элементов подсистемы BSS, а так же необходимость доработки ее сетевых элементов, ввод системы GPRS потребует от операторов значительных капитальных затрат.
Базовая приемо-передающая станция представляет собой набор средств для обеспечения приема и передачи радиосигналов, включающий антенны, а также всю сигнализацию для организации радиоинтерфейса. В процессе приема радиосигналов BTS отделяет GSM-трафик от пакетного GPRS-трафика и передает все данные в BSC, используя стандартные протоколы GSM. Таким образом, базовым станциям BTS необходимы новые протоколы, поддерживающие пакетную передачу данных по радиоканалу и новые функциональные возможности распределения слотовых и канальных ресурсов. Использование сетевых ресурсов будет оптимизировано благодаря динамическому распределению ресурсов между двумя типами трафика, обрабатываемого контроллером BSC.
Усовершенствование контроллеров базовых станций (BSC) затрагивает как программную, так и аппаратную части. С точки зрения аппаратной доработки, на BSC потребуется установить так называемый пакетный контрольный элемент (PCU - Packet Control Unit), обеспечивающий обработку GPRS-пакетов. В особенности PCU обеспечивает поддержку уровней управления радиосоединением (RLC – Radio Link Control) и управления доступом к среде (MAC – Media Access Control) посредством эфироного интерфейса.
Главным образом BSC отвечает за установление, разрушение соединений коммутации пакетов и коммутации каналов, а также наблюдение за ними. Для выполнения этих функций BSC комплектуется высокопроизводительным коммутационным полем, которое обеспечивает выполнение таких функций, как конфигурирование сот при хэндовере и присваивание каналов. Один или несколько BSC обслуживаются одним MSC, точно так же один или несколько BSC закреплены за одним узлом SGSN, но не обязательно с соблюдением тех же соотношений по количеству обслуживаемых контроллеров одним MSC или SGSN. Поскольку BSC выступает в роли концентратора каналов от нескольких BTS, размещение конкретного контроллера влияет на конечную стоимость линий передачи, служащих для организации соединений между базовыми станциями и соответствующих MSC и SGSN. В то время как, одни производители поддерживают выпуск BSS-структур c малыми BSC, размещенными по близости с BTS-кластерами, другие специализируются на выпуске BSC повышенной емкости для размещения их рядом с выделенными MSC и SGSN. Конечная стратегия организации BSS-части всегда зависит от соответствующего сетевого окружения.
Большинство современных BSC сконструированы по принципу модульности, что позволяет при необходимости беспрепятственно наращивать их производительность и емкость путем добавления блоков приемопередатчиков (TRX). На сегодняшний день производители сетевого оборудования позволяют поэтапно нарастить производительность одного контроллера BSC до 1000 TRX. Cтандартной конфигурацией считается BSS-сегмент с количеством BTS, обслуживаемых одним BSC, от 25 до 150 в зависимости от конкретного производителя оборудования и соответствующего сетевого окружения.
В процессе внедрения технологии GPRS на сети GSM слудует строго учитывать пропускную способность, обеспечиваемую на интерфейсе между BTS и BSC (Abis интерфейсе). Пропускную способность на Abis интерфейсе главным образом определяет количество временных интервалов, одновременно передаваемых от BTS к BSC. Каждый временной радиоинтервал соответствует одному Abis-каналу с фиксированной пропускной способностью равной 16 Кбит/с. В свою очередь 4 таких канала уплотняются в один временной Abis-интервал с пропускной способностью 64 Кбит/с. Современный Abis-интерфейс позволяет уплотнять 32 временных Abis-интервала в один цифровой поток 2 Мбит/с (канал E1). Однако, два временных интервала из 32 возможных выделены для обеспечения синхронизации и передачи сигнальных сообщений, поэтому для передачи пользовательских данных предназначено только 30 Abis-интервалов. Учитывая тот факт, что для передачи голосового трафика один Abis-канал способен поддерживать один временной интервал (9.6 Кбит/с), Abis-интерфейс может обеспечить до 120 временных радиоинтервалов, что в общей сложности соответствует 15-ти TRX-ам (так как на один TRX приходится 8 радиоканалов).
Узел SGSN обеспечит маршрутизацию пакетов, включая управление мобильной связью, аутентификацию и шифрование в обоих направлениях для всех абонентов GPRS, находящихся в пределах зоны обслуживания системы. Абонент GPRS в зависимости от своего местоположения может обслуживаться любым узлом SGSN сети. Трафик передается от узла SGSN на контроллер базовых станций BSC, а в направлении к мобильному терминалу – через базовую приемопередающую станцию BTS.
Узел GGSN обеспечит шлюз во внешние сети ISP, одновременно неся функции обеспечения безопасности, обработки счетов абонентов и динамического выделения IP-адресов. С точки зрения внешней сети узел GGSN будет представлять собой хост, которому принадлежат все IP-адреса, выделенные абонентам сети GPRS.