Arquitetura de rede GPRS

SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO SEM FIO
UNIVERSIDADE POLITÉCNICA - APOLITÉCNICA
Instituto Superior Politécnico e Universitário de Nacala
ISPUNA
Deprtº de Tecnologias de Informação e Comunicações
08-10-16Engº Changala
1

RADIO ACCESS NETWORK ARCHITECTURE
GPRS

ARQUITECTURA DE REDE DE ACESSO
DE RÁDIO-GPRS
GPRS (General Packet Radio Service) é uma sobreposiç
ão em cima da camada fisica e da entidade de redes
GSM.
Vantagens:
Curto tempo de acesso à rede de pacotes independente
s (500-1000 bytes),
Não há alterações de hardware para o BTS/BSC,
Suporte para voz/dados e dados,
Alta taxa de transferência (até 21,4 kbps),
Cobrança amigável de usuário.

DE RÁDIO-GPRS
GPRS (General Packet Radio Service) utiliza os
mesmos canais de rádio física como GSM, apenas são
definidos novos canais lógicos de rádio GPRS.
Alocação dos canais é flexível: de um a oito rádio time
slots de interface podem ser alocados por quadro
TDMA.
Os timeslots de compartilhamento de usuários activos e
uplink e downlink são alocados separadamente.
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DE RÁDIO-GPRS
 A alocação de capacidade para GPRS baseia-
se na real necessidade de transferência de pacotes.
 GPRS não exige canais fisicos permanentemente
alocados.
 GPRS oferece conexões permanentes à Internet com
volume e com base de carregamento.
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DE RÁDIO-GPRS
Tipos de Terminais:
Terminais de classe A
Permitem que alguns serviços GSM e GPRS operem
simultaneamente.
Terminais de classe B
Podem monitorar todos os serviços, mas operar
GPRS ou outro serviço, como o GSM, e sendo um de
cada vez.
Terminais de classe C
Operam somente o serviço GPRS.
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Engº Changala

DE RÁDIO-GPRS
Servíços de Rede:
Ponto-multiponto (PTM-M):
Serviço de difusão selectiva para todos os assinantes
de uma determinada área.
Ponto-multiponto (PTM-G):
Serviço de difusão selectiva para pre-determinado
grupo que pode ser dispersos sobre uma área geográfica

DE RÁDIO-GPRS
Servíços de Rede:
Ponto a ponto (PTP):
Transferência de dados pacotes:
 Conexão baseado em IP chamado CLNS-PTP.
 Conexão-orientado com base em x. 25.
SMS- fornece um serviço de transmissão de SMS do
GSM.

DE RÁDIO-GPRS
Servíços de Rede:
GPRS tem parâmetros que especificam a QoS(Quality
of Service) baseado em precedência, dar prioridade
um serviço em relação a outro serviço
(alto, normal e baixo), ou características de
transmissão e confiabilidade exigidas em redes.
São definidos de confiabilidade na demora para
quatro classes (atraso de fim-de-
final entre os terminais móveis e a interface de rede ext
erna para GPRS).
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ARQUITECTURA DE REFERÊNCIA E
M GPRS

GPRS - ARQUITECTURA DE R
EDE
Internet or other networks
GGSN
MSC/
VLR
SGSN SGSN
HLR
BSC/PCU
GPRS faz uso de GSM existente e
stações base.
Serviço GPRS= recursos de
gerenciamento de mobilidade.
Gateway de GSN= interface de pacote
com outras redes.

DE RÁDIO-GPRS
Arquitetura de referência em GPRS:
Existem algumas novas entidades de rede chamadas nós Suporte
GPRS (GSN):
Responsável pela entrega e encaminhamento de pacotes de dados
entre os terminais móveis e a rede de pacotes externos.

DE RÁDIO-GPRS
Tipos de GSN:
Gateway GPRS apoio nó (GGSN):
 Actua como uma interface lógica à Internet,
Ele mantém informações de roteamento, para que ele possa rotea
r os pacotes para o SGSN manutenção do terminal
móvel.
Analisa o endereço PDN do terminal móvel e converte-
lo para o correspondente IMSI e é equivalente
HA em IP móvel.

DE RÁDIO-GPRS
Tipos de GSN:
Serving GPRS Support Node (SGSN):
Roteador semelhante do agente estrangeiro em IP móvel,
Controla o acesso aos terminais móveis que podem ser ligados a
um grupo de BSCs. Isto é chamado uma área de roteamento ou u
ma área de serviço do SGSN,
Responsável pela entrega de pacotes para o terminal móvel na áre
a de serviço e determinar móvel à Internet,
Realiza o gerenciamento de link lógico, autenticação e funções de
carregamento.

DE RÁDIO-GPRS
Tipos de GSN:

DE RÁDIO-GPRS
Arquitetura de referência em GPRS Interface:
Novo banco de dados:
 Registo GPRS (GR), colocado com o HLR,
 Armazena informações de roteamento e mapeia
o IMSI a PDN (endereço IP).
Um, é a interface do ar e conecta a MS para o BSS.
A interface entre o BSS e o SGSN é chamada Gb,
A interface entre o SGSN e o GGSN é chamada interface do Gn.

DE RÁDIO-GPRS
GPRS Interface:

DE RÁDIO-GPRS
Mobilidade em GPRS:
Procedimento de fixação:
Antes de acessar serviços GPRS, o MN deve registar-
se com a rede GPRS e se tornar "conhecido" para o PDN.
A MS realiza um procedimento de"anexo" com uma SGSN que i
nclui autenticação(verificação com o GR),
A MS é atribuída um identificador temporário link lógico (TLLI)
pelo SGSN e um contexto PDP (protocolo de dados de pacote) é
criado para a MS.

DE RÁDIO-GPRS
Mobilidade em GPRS:
Neste contexto a um conjunto de parâmetros criados para cada se
ssão e contém o tipo PDP, tais como o IPv4, o endereço PDP
atribuído para a MS, os parâmetros de QoS solicitados e o
endereço GGSN servem de ponto de acesso para o PDN.
O contexto do PDN é armazenado no MS, o SGSN e o GGSN.
Um usuário pode ter vários contextos PDP activados de
cada vez.
O endereço PDP pode ser estaticamente ou dinamicamente atrib
uído (endereço estático é o mais comum).
O contexto PDP é usado para rotear pacotes em conformidade
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DE RÁDIO-GPRS
Mobilidade (Handoff) em GPRS:
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DE RÁDIO-GPRS
Localização e gerenciamento da entrega em GPRS:
Baseado em manter o controle de localização no MSs e ter a capa
cidade de rotear pacotes.
O SGSN e GGSN desempenham o papel da política
externa e HA, respectivamente,como IP móvel.
Existem três Estados em que o MS pode ser:
Estado ocioso – o MS não é alcançável, e todos
os contextos PDP são excluídos,
Estado em espera – movimento em todas as
áreas de roteamento é actualizado para o SGSN mas não entre as
células,
Estado de pronto – cada movimento do MS é indicado
para o SGSN. 08-10-16
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DE RÁDIO-GPRS
A razão para os três Estados de abordagem:
Se o MS actualiza sua localização muitas vezes, ele consome
energia da bateria e desperdiça os recursos de interface de ar,
Se a actualização é muito rara, um sistema de paginação
ampla é necessária:
 Novamente um desperdício de recursos.

DE RÁDIO-GPRS
Durante o estado STANDBY, existem dois tipos de actualizações
de roteamento na área:
Actualização de inter-SGSN RA,
Actualização de intra-SGSN RA
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DE RÁDIO-GPRS
Actualização de intra-SGSN RA
 O SGSN já tem o perfil de usuário e o contexto PDP,
Uma nova identidade de assinante móvel temporário é emitida co
mo parte da atualização de área de roteamento "aceitar".
 O HLR não precisa ser atualizado.

DE RÁDIO-GSM
Actualização de inter-SGSN RA
 O novo RA é servida por um novo SGSN,
O SGSN novo solicita o SGSN velho para enviar os contextos P
DP do MS,
 O SGSN novo informa o GGSN para casa, o GR
e outros GGSNs sobre o contexto do usuário para
novo roteamento.

DE RÁDIO-GPRS
Gestão da mobilidade em GPRS começa na iniciação da entrega,
A MS escuta BCCH e decide qual célula tem que selecionar,
A MS mede a RSS do BCCH atual e compara com o RSS do BCCH
das células adjacentes e decide em qual célula para anexá-lo,
Há uma opção para entrega semelhante para GSM (MAHO),
Procedimento da entrega (Handoff) é muito semelhante ao IP
móvel.

DE RÁDIO-GPRS
O local é actualizado com um procedimento de actualização de ro
teamento:
1. Quando uma MS muda de uma área de roteamento (RA),
ele envia uma actualização de RA solicitação contendo
identidade da célula e a identidade da área de roteamento
anterior, para o novo SGSN,
1.O novo SGSN pede o SGSN velho para fornecer o
contexto de roteamento (GGSN endereço e encapsulamento
informações) dos Estados-Membros.

DE RÁDIO-GPRS
O local é actualizado com um procedimento de actualização de ro
teamento:
3. O novo SGSN actualiza o GGSN do repouso da
rede com o novo endereço SGSN e encapsulamento de nova
Informações e que actualiza tambem o HLR:
O HLR cancela o contexto de informações do MS no velho SGS
N e carrega os dadosdo assinante para o SGSN novo,
O SGSN novo reconhece a MS,
O SGSN anterior é solicitado a transmitir dados não
entregues o SGSN novo.

DE RÁDIO-GPRS

DE RÁDIO-GPRS
Short Messaging Service (SMS):
 Muito popular na Europa,
Os usuários do SMS podem trocar mensagens
alfanuméricas de até 160~200 caracteres,
Serviço está disponível onde quer que o GSM existe
tornando-se um serviço de dados de área ampla muito
atraente.

DE RÁDIO-GPRS
 Usa as mesmas entidades de rede como GSM (com a adi
cção do centro SMS – SMSC), a mesma camada física
e inteligentemente reutiliza os canais lógicos do sistema
GSM para transmitir mensagens,
Se o destino de MS é activo tem uma entrega quase imediata,
Suporta uma entrega de armazenar e encaminhar se a
MS está inactiva.

DE RÁDIO-GPRS
Dois tipos de serviços:
 Serviço de transmissão de celular –
mensagem é transmitida para todos os MSs que
estão activos em uma célula e que estão inscritos para o serviço (
mensagem unidirecional, não confirmado).
Utilizado para enviar a previsão do tempo, cotações de
acções, golo de jogo e assim por diante.
 Serviço de PTP -
MS envia uma mensagem para outro MS usando um teclado de tel
efone, um PDA ou um laptop conectado ao aparelho, ou chaman
do um centro de paginação.

DE RÁDIO-GPRS
Uma mensagem curta (SM) pode ter uma certa prioridade, temp
o de entrega futura, tempo de expiração, ou pode
ser uma das várias mensagens predefinidas.
Um remetente pode solicitar um aviso de recepção da mensage
m.
 Um destinatário manualmente pode reconhecer a mensagem ou
têm predefinidos mensagens de aviso.
Uns SM serão entregues e reconheceu-se uma chamada está
em andamento.

DE RÁDIO-GPRS
Cada mensagem é mantida e transmitida por SMSC,
O SMSC classifica e roteia as mensagens adequadamente,
O SM são transmitidas através da arquitetura GSM usando SS-7.

DE RÁDIO-GPRS
Origem de mensagens curtas:
Primeiro, SM é entregue a um centro de serviço,
Antes disso, ele alcança um MSC para processamento,
Uma função dedicada chamada SMS-
interfuncionamento MSC (SMS-IWMSC) permite o
encaminhamento do SM para SMSC usando uma identificação glo
bal de SMSC.
Mensagens Curtas de servíços móveis:
Ele é encaminhado por SMSC para a função de gateway
SMS MSC (SMS-GMSC) emum MSC.
Consulta o HLR ou envia-lo para a função de SMS-
GMSC no MSC em casa do destinatário. 08-10-16Engº Changala

DE RÁDIO-GPRS
Posteriormente, o SM é encaminhado para o MSC apropriado, e
entregue a mensagem para a MS.
Ele consulta o VLR para obter detalhes sobre a localização dos
estados-Membros, oBSC controlando o BTS
fornecendo cobertura para o MS e assim por diante.

DE RÁDIO-GPRS
SMs são transmitidos em intervalos de tempo que são liberados
nos canais de controle,
Se a MS está em estado ocioso, as mensagens curtas são enviada
s sobre o SDCCH em 184 bits dentro de aproximadamente 240 m
s,
Se o MS é o estado activo (manipula uma chamada), o SDCCH é
usado para chamar instalação e manutenção,
SACCH é usado para a entrega em cerca de 168 bits cada 480
ms.
Podem ocorrer falhas é não há mudança de estado quando o SM
está em trânsito.O SM vai ter que ser transmitida mais tarde.
. 08-10-16Engº Changala

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