2 — местный DNS-сервер не находит ответа, поскольку в его базе данных содержится информация только об устройствах и
льзователях своей подсети, поэтому он переадресует запрос в корневой DNS-сервер;
3 — корневой DNS-сервер передает список адресов DNS-cepверов, оканчивающихся на. ru;
4 — местный DNS-сервер направляет запрос в. ru DNS-сервер
5 — с одного из DNS-серверов приходит адрес spbstu. ru;
6 — получив адрес, местный DNS-сервер пересылает его дополнительно в управляющий узел, где информация сохраняется в течение определенного времени для отправления по этому адресу пакетов.
По сравнению с традиционной GSM сеть GPRS подобно всем сетям с пакетной коммутацией более уязвима. Для предотвращения (или хотя бы снижения) внешних воздействий злоумышленников в ее состав включается набор программно-аппаратных средств межсетевой защиты, называемый брандмауэр (FW — FireWall).
При создании подсети GPRS усложняются функции базовых станций и их контроллеров. Так, в БС встраивается дополнительный блок управления пакетами (PCU — Packet Control Unit), a КБС дополняется блоком канального кодирования (CCU — Channel Codec Unit), после чего назначаются следующие дополнительные функции:
• предоставление абонентам пакетной сети физических каналов в соответствии с закрепленным за ними качеством обслуживания QoS;
• обеспечение фрагментации и формирования кадров для их
рредачи по радиоканалу;
• отслеживание качества обслуживания QoS абонентов при передаче информации по радиоканалу.
Для успешного обслуживания абонентов сети GPRS в МС должно быть установлено (или активизировано) дополнительное программное обеспечение, а в ряде случаев к МС может быть присоединено и внешнее оборудование. Спецификации GPRS предусматривают возможность использования для обеспечения поддержки услуг GPRS мобильных станций трех классов:
• МС класса А, способных одновременно и независимо поддерживать как традиционные GSM-услуги, так и специализированные услуги GPRS;
Е • МС класса В, способных поддерживать как традиционные GSM-yaiyiit. так и специализированные услуги GPRS, но не одновременно;
• МС класса С, способных поддерживать только услуги GPRS.
Из изложенного ясно, что для оказания услуг GPRS необходима реализация ряда дополнительных интерфейсов, отсутствующих 8 традиционной сети.
15.2. Интерфейсы сети GPRS
Технология построения сети GPRS предполагает добавление в традиционную сеть GSM ряда новых интерфейсов, названия которых обычно начинаются с префикса G. На рис. 15.3 представлены логические связи и участки взаимодействия различных интерфейсов.
Для организации в сети GPRS передачи пакетной информации используются следующие интерфейсы:
- Um (между МС и стационарной частью сети GPRS), служащий для обеспечения доступа МС в сеть GPRS. Фактически данный интерфейс аналогичен радиоинтерфейсу в традиционной GSM, обеспечивающему доступ МС к БС; Gb (между ОУ и БС), на основе которого осуществляется передача трафика GPRS, а также сигнальной информации радиоканала между соответствующими частями GSM и GPRS; Gn, позволяющий осуществлять взаимодействие между несколькими ОУ в пределах одной сети GSM; Gp, позволяющий осуществлять взаимодействие между несколькими ОУ в различных сетях GSM; Ga (между ОУ и шлюзом тарификации), обеспечивающий передачу данных о соединении внутри одной сети; Gs (между ОУ и ЦКПС), посредством которого сеть GPRS посылает запросы в сеть GSM и получает ответы. Использование этого интерфейса существенно повышает эффективность использования ресурсов сети;
• Gd (между ОУ и шлюзом GSM), предназначенный в первую очередь для увеличения эффективности передачи коротких сообщений;
Г • Gf (между ОУ и РИО), по которому в сеть GPRS передается информация об используемом оборудовании, в том числе содержимое белого, черного и серого списков;
• Gr (между ОУ и ДР), позволяющий сети GPRS определять
местоположение МС. Кроме того, такой интерфейс может быть
использован в случае необходимости для передачи данных в МС,
находящуюся в неактивном состоянии.
Кроме рассмотренных в сети GPRS существует еще два интерфейса, существенно отличающихся от других:
- Gi (между ОУ и какой-либо внешней сетью), по которому организуется сопряжение сети GPRS с внешней сетью передачи данных. Следует заметить, что такой интерфейс не является жестко стандартизованным; R (между терминальным оборудованием и оконечными станциями — телефонами), с помощью которого можно, например, передавать данные с карманного компьютера через мобильный телефон (на рисунке не показан). Физической реализацией интерфейса R являются рекомендации ITU-T V.24/V.28.
15.3. Физические и логические каналы в сети GPRS
Для передачи по радиоинтерфейсу пакетов данных и сигнальной информации в структуре подсети GPRS организованы логические каналы, размешенные в физических каналах, которые выделяются из общего ресурса сети GSM и называются каналами передачи пакетных данных (PDCH — Packet Data CHannel). Наряду с наличием в GPRS аналогичных традиционной GSM-структуре принципов организации логических каналов, между ними существует и ряд существенных различий, связанных, прежде всего, с тем, что распределение сетевых ресурсов может быть как статическим, так и динамическим.
Канал трафика пакетных данных (PDTCH — Packet Data Traffic iCHannel) выделяется каждой МС для передачи абонентских данных. Различают два вида таких каналов — в восходящем (PDTCH/U) и нисходящем (PDTCH/D) направлениях. Следует обратить внимание на то, что в каналах пакетного трафика может также передаваться и сигнальная информация в отличие от традиционной GSM, где для этих целей служит канал SDCCH. В частности, каналы пакетного трафика используются для функций управления мобильностью, т. е. для обеспечения сети информацией о местоположении МС в домашней или чужой сети, что позволяет произвести вызов абонента и доставить ему сообщение. Для этого зона обслуживания разбивается на области маршрутизации — ОМ (RA -_ Routing Area), каждая из которых может как совпадать с зоной местоположения, так и составлять часть ее (вплоть до территории одной соты). В пределах ОМ действует идентификатор области маршрутизации (RAI — Routing Area Identity), образуемый (рис, 15.4) добавлением к идентификатору зоны местоположения кода маршрутизации (RAC — Routing Area Code). Код маршрутизации состоит из восьми двоичных разрядов, что позволяет в одной ЗМ организовать до 256 ОМ.
Канал управления пакетным вещанием (РВССН — Packet Broadcast Control CHannel) передает в нисходящем направлении информацию, схожую с той, что передается в традиционном вещательном канале (ВССН). Иногда отдельный канал РВССН не организуется, тогда информация в канале ВССН становится общей как для GSM, так и для GPRS.
Каналы общего управления пакетной передачей (РСССН — Packet Common Control CHannel) объединяют группу однонаправленных логических каналов, передающих сигнальную информацию:
- канал случайного доступа при пакетной передаче (PRACH — Packet Random Access CHannel), no которому МС производит первое обращение к подсети GPRS при необходимости передачи данных или сигнальной информации; канал пейджинга при пакетной передаче (РРСН — Packet Paging CHannel), используемый для вызова МС перед передачей пакетов в нисходящем направлении, т. е. когда МС находится в состоянии ожидания; канал разрешения доступа при пакетной передаче (PAGCH — Packet Access Grant CHannel), no которому сеть в ответ на обращение МС по каналу PRACH выделяет ей ресурсы для передачи пакетов; канал предупреждения при пакетной передаче (PNCH — Packet Notification CHannel), предназначенный для предупреждения группы МС перед началом передачи пакетов в нисходящем направлении.
Выделенные каналы управления пакетной передачей (PDCCH — Packet Dedicated Control CHannel) объединяют следующие логические каналы:
• совмещенный канал управления при пакетной передаче (РАССН —
Packet Associated Control CHannel), который предает информацию для конкретной МС, включая сообщения об изменении мощности, назначении и переназначении ресурсов, а также ресурсах
MCC | MNC | LAC | RAC |
pDTCH и т. п. В отличие от традиционной GSM в GPRS для одной МС может быть выделено несколько каналов пакетного трафика, но их поддержку осуществляет один РАССН. Особенностью этого канала является двунаправленность (работа в восходящем и нисходящем направлениях), хотя каналы пакетного трафика, с которыми он ассоциирован, однонаправлены вниз. Кроме того, РАССН не является жестко фиксированным, и сообщения по нему идут по мере необходимости;
• канал управления временем упреждения при пакетной передаче (РТССН — Packet Timing Advance Control CHannel), который используется для того, чтобы сеть могла оценить необходимое время упреждения по отношению к данной МС. Различают два вида таких каналов: в восходящем (PTCCH/U) и нисходящем (PTCCH/D) направлениях, причем во втором случае информация может передаваться сразу нескольким МС.
Вся совокупность логических каналов, используемых в сети GPRS, и их направленность представлены на рис. 15.5.
15.4. Протоколы передачи данных в сети GPRS
|
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 |
