В спецификациях GPRS пакеты абонентских данных принято называть сетевыми пакетами (N-PDU — Network Protocol Data Unit). Все отправляемые сетевые пакеты нумеруются в диапазоне 0...255 при работе протокола SNDCP в режиме с подтверждением (Acknowledged Mode) и в диапазоне 0...4095 в режиме без подтверждения (Unacknowledged Mode). Инкапсулированные сетевые пакеты на выходе уровня SNDCP принято обозначать SN-PDLJ (SubNetwork Protocol Data Unit). При этом в заголовок каждого такого пакета включаются идентификатор NSAPI, указание на режим (с подтверждением или без него), номер исходного сетевого пакета, а также в случае сегментации и сжатия — номер сегмента.
Максимальный размер пакета SN-PDU обусловлен возможностями уровня LLC и составляет 1 520 байт для режима с подтверждением и 500 байт для режима без подтверждения. Максимальный размер пакетов сигнализации и коротких сообщений ~- 270 байт. При работе в режиме с подтверждением номер сетевого пакета используется для подтверждения его приема с указанием, есть необходимость повторной передачи или нет.
Основные операции, связанные с обработкой сетевых пакетов, осуществляются на подуровнях LLC и RLC/MAC канального уровня.
Преобразование пакетных данных на уровне LLC
На уровень LLC сетевые пакеты данных поступают через точки Доступа, характеризуемые идентификатором SAPI, принимающим значения 3, 5, 9 и 11. Точка доступа с SAPI = 1 используется для рередачи информации управления мобильностью, а точка доступа с SAPI = 7 — для передачи коротких сообщений. Следует заметить, что каждый активный идентификатор NSAPI может использовать лишь один SAPI, но благодаря мультиплексированию один SAPI может быть ассоциирован с несколькими NSAPI.
На уровне LLC происходит инкапсуляция пакетов данных посредством добавления к ним заголовка — FH (Frame Header) и Последовательности проверочных символов — FCS (Frame Check Sequence) (рис. 15.14). Информационным полем является любой
пакет (SN-PDU, пакет управления мобильностью или пакет короткого сообщения), поступивший с вышестоящего уровня.
Как уже говорилось, передача LLC-пакетов возможна с подтверждением или без него. В последнем случае передача может быть начата без предварительного установления логического соединения, а доставка информации не гарантируется. При этом возможны два режима работы: защищенный (Protected Mode), при котором проверочные символы защищают и заголовок, и информационное поле, и незащищенный (Unprotected Mode), при котором проверочные символы защищают только заголовок пакета LLC-уровня. Обнаружение ошибки в защищенном режиме ведет к отбрасыванию поврежденного пакета, а в незащищенном — к возвращению его на вышестоящий уровень. Если же используется режим с подтверждением, то прием каждого пакета подтверждается отсылкой его копии в обратном направлении. Таким образом, если принятый пакет данных содержит ошибку, то это обнаружится на вышестоящем уровне, и будет осуществлена повторная передача на LLC-уровень.
Наконец, еще одной функцией, возложенной на уровень LLC, является шифрование информации. При этом заголовок LLC-пакета передается в открытом виде, а шифрованию подвергаются информационное поле и проверочная последовательность. Рассмотрим более подробно процесс шифрования.
Для решения поставленных на уровне LLC задач стандарт GPRS определяет четыре типа пакетов, или кадров:
- I кадр используется для передачи информации с вышестоящего уровня с подтверждением на уровне LLC. Заголовок каждого /-кадра включает в себя порядковые номера N(S) и N(R) соответственно передаваемого и принятого пакетов и бит подтверждения (A-bit — Acknowledged request bit), указывающий необходимо ли подтверждение данного пакета в следующих пакетах. Кроме того, /-кадр содержит управляющую информацию, аналогичную той, что содержится в 5-кадре, и вместо термина /-кадр иногда используется термин (/+ 5)-кадр; S-кадр выполняет контролирующие функции, такие как подтверждение /-кадров и запрос на приостановку их передачи. Заголовок 5-кадра включает в себя порядковый номер N(R) принятого пакета и бит подтверждения, указывающий на необходимость подтверждения пакета; U I-кадр используется для передачи информации без подтверждения на уровне LLC. Он может быть потерян без уведомления об этом вышестоящего уровня. Информационное поле (//-кадра может быть зашифровано или не зашифровано, что определяется значением соответствующего бита (E-bit — Encryption Function bit) заголовка. Еще один бит заголовка содержит информацию о режиме передачи (защищенный или незащищенный режим);
• U-кадр предназначен для осуществления дополнительных функций управления. Такие пакеты не нумеруются, а в их заголовке содержится информация о том, является этот пакет командой или откликом.
Все пакеты на уровне LLC могут иметь переменную длину. ЗаI головок содержит адресное поле (1 байт) и поле управляющей информации, размер которого составляет 3 байт для /-кадра, 2 байт I для S - и UI-кадров и 1 байт для U-кадра. Кроме того, для I - и U-кадров поле управляющей информации может дополнительно включать в себя данные выборочного подтверждения (SACK — Selective ACKnowledgement) — в этом случае его размер может достигать 36 байт для /-кадров и 34 байт для S-кадров. Размер проверочного поля составляет 3 байт. Информационное поле, как уже было сказано ранее, может содержать до 1 520 байт.
Преобразование пакетных данных на уровне RLC/MAC
После того как на уровне LLC сформированы пакеты в виде описанных ранее кадров, они поступают на уровень RLC/MAC, где производится формирование пакетов, состоящих из заголовка (ВН — Block Header) и информационного поля (см. рис. 15.14). [Размер таких пакетов может составлять 184, 271, 315 и 431 бит, причем пакет сигнальной информации всегда содержит 184 бит. Аналогично уровню LLC уровень RLC/MAC может работать в режимах подтверждения и без подтверждения.
На подуровне RLC осуществляются сегментация и десегмента-ция LLC-кадров, а также обеспечивается выборочная повторная Передача неправильно принятых блоков, хотя сам подуровень RLC не снабжен механизмом проверки ошибок, и функцию выявления ошибочно принятых RLC/MAC-пакетов выполняет нижестоящий физический уровень.
Основной целью подуровня MAC является обеспечение возможности использования несколькими МС общего ресурса. Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:
- мультиплексирования абонентских данных и сигнализации в Восходящем и нисходящем направлениях; установки приоритетов абонентов и обслуживания в соответствии с этими приоритетами; управления доступом к сети со стороны МС; управления доступом к МС со стороны сети, включая организацию очередей.
Для совместного использования несколькими МС общих радиоресурсов каждой МС выделяется временный идентификатор логического канала (TLLI — Temporary Logical Link Identity), размер Которого 32 бит. Он конструируется из пакетного идентификатора
P-TMSI, известного только ОУ и МС, что обеспечивает конфиденциальность пользователя.
Различают TLLI четырех типов: локальные, внешние, случайные и вспомогательные. Идентификатор будет локальным при его конструировании из пакетного идентификатора P-TMSI, выделенного ОУ в данной ОМ. Если идентификатор выделен ОУ в другой ОМ, то он является внешним. Возможны ситуации, при которых МС не имеет выделенного P-TMSI, например в случае анонимного доступа — тогда используются случайные и вспомогательные идентификаторы.
Формирование 32-битного TLLI из 32-битного P-TMSI показано в табл. 15.2, где Г указывает совпадение данных бит TLLI с соответствующими битами P-TMSI, A — выбор данных бит ОУ, R — случайный выбор значений.
На время однонаправленной передачи LLC-пакетов на одном или нескольких каналах PDCH организуется физическое соединение, называемое временным потоком блоков (TBF — Temporary Block Flow) и используемое для передачи некоторого числа RLC/ МАС-пакетов, каждый из которых переносит один или несколько LLC-кадров. Каждый из этих пакетов содержит информацию о том, какому TBF он принадлежит, для чего вводится идентификатор временного потока (TFI — Temporary Flow Identity), принимающий значения от 0 до 31, который выделяется сетью каждой МС в специальном сообщении о выделении ресурса, предшествующем передаче кадров уровня LLC.
Структура пакетов на RLC/MAC-уровне различна и зависит как от направления передачи, так и от того, используется он для передачи данных или сигнализации (рис. 15.15).
Пакеты трафика (PDTCH) состоят из RLC-пакета данных и MAC-заголовка. В свою очередь, RLC-пакет данных состоит из RLC-заголовка и блока информации, представляющих собой данные от одного или нескольких LLC-пакетов. Помимо этого RLC-блок может содержать дополнительные (резервные) биты, игнорируемые при декодировании.
RLC/MAC-пакеты сигнализации (РАССН, РВССН, РРСН, PAGCH, PNCH, РТССН) содержат МАС-заголовок и RLC/MAC-
Тип TLLI | 0... 26 бит | 27 бит | 28 бит | 29 бит | 30 бит | 31 бит |
Локальный | Т | Т | Т | Т | 1 | 1 |
Внешний | Т | Т | Т | Т | 0 | 1 |
Случайный | R | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Вспомогател ьный | А | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
пакет сигнализации, включающий в себя контрольный заголовок и в случае нисходящего канала блок сигнальной информации.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
