¿Qué significa GRRS de teléfono móvil?
GPRS es un nuevo servicio de datos GSM, que puede proporcionar servicios de unidades de acceso inalámbrico a paquetes de datos a usuarios móviles. GPRS proporciona principalmente conexiones entre usuarios móviles y redes de datos remotas (como soporte TCP/IP, X.25 y otras redes), proporcionando así a los usuarios móviles servicios IP inalámbricos de alta velocidad y X.25 inalámbricos. GPRS utiliza tecnología de conmutación de paquetes, que permite que varios usuarios compartan ciertos recursos de canal fijo. Si la trama TDMA en la interfaz aérea se utiliza para transmitir datos dentro de 8 intervalos de tiempo, la velocidad de transmisión de datos puede alcanzar 164 kb/8. Los recursos de canal de la interfaz aérea GSM pueden ser ocupados por servicios de voz o de datos GPRS. Por supuesto, si hay suficientes canales, algunos canales se pueden definir como canales dedicados GPRS.
Para implementar una red GPRS, es necesario introducir nuevas interfaces de red y protocolos de comunicación en la red GSM tradicional. Actualmente, la red GPRS introduce nodos GSN (GPRS Sending Node). La estación móvil debe ser una estación móvil GPRS o una estación móvil de modo dual GPRS/GSM.
Según las recomendaciones GSM Phase 2+ del ETSI europeo, el desarrollo de GPRS se divide en dos etapas (es decir, la primera etapa y la segunda etapa). La primera fase de GPRS podrá soportar las siguientes características y servicios:
- Servicios TCP/IP y X.25
- Nueva tecnología de cifrado para la interfaz aérea GPRS
- Servicios adicionales GPRS
- Nodo emisor GPRS
- Servicios adicionales GPRS
- Mensaje corto mejorado (E-SM)
- Cobro de datos por paquetes GPRS, es decir, el cobro se basa en el volumen de datos. Las más notables de estas características son TCP/IP y X.25. Las redes GSM proporcionan a los usuarios servicios como correo electrónico, navegación WWW, datos privados, acceso LAN, etc. a través de TCP/IP y X.25. La especificación GPRS Fase 2 aún está en desarrollo y proporcionará más funciones y servicios nuevos.
2. Estructura de la red GPRS
La red GPRS se implementa sobre la base de la red GSM existente. Es necesario agregar algunos nodos a la red GSM existente, como GGSN (nodo de soporte de puerta de enlace GPRS) y SGSN (servicio GSN, nodo de soporte de servicio GPRS).
El modelo de referencia de la red GPRS se muestra en la Figura 1.
GSN es el nodo de red más importante de la red GPRS. GSN tiene capacidades de gestión de enrutamiento móvil y puede conectar varios tipos de redes de datos y registros GPRS. GSN permite la transmisión de datos y la conversión de formatos entre estaciones móviles y varias redes de datos. GSN puede ser un dispositivo autónomo como un enrutador, listo para usar, o puede integrarse con el MSC en GSM. Integración de MSC en GSM.
Hay dos tipos de GSN: uno es SGSN (GSN de servicio) y el otro es GGSN (GSN de puerta de enlace). La función principal de SGSN es registrar la información de ubicación actual de la estación móvil y completar la información. comunicación entre la estación móvil y GGSN, transmisión y recepción de datos en paquetes móviles. GGSN funciona principalmente como puerta de enlace y puede conectarse a muchas redes de datos diferentes, como ISDN, PSPDN y LAN. En cierta literatura, el GGSN se denomina enrutador GPRS y convierte paquetes GPRS en una red GSM para que puedan transmitirse a una red TCP/IP o X.25 remota. Además, algunos proveedores también han propuesto el concepto de GR (GSMRegister, base de datos GPRS), que es similar al HLR en GSM y es una base de datos de servicios GPRS. Puede existir de forma independiente o junto con HLR****, implementado por un servidor o conmutador programable.
También se han introducido las siguientes nuevas interfaces de red en la arquitectura de red GPRS:
- Gn, interfaz backbone de GSN, utilizada entre varios GSN.
- Interfaz entre Gb, BSS y sGsN.
- Interfaz entre Gr, sGsN y HLR.
- Gp, interfaz entre diferentes redes GSM (diferentes PLMN).
- Gs, la interfaz entre SGSN y MSC.
3. Modelo de protocolo GPRS
El modelo de protocolo en capas GPRS entre la estación móvil (MS) y el SGSN se muestra en la Figura 2. La interfaz Um es la interfaz aérea de GSM. Hay cinco capas de protocolos de comunicación en la interfaz Um, de abajo hacia arriba: capa física, capa MAC (control de acceso medio), capa LLC (control de enlace lógico), capa LLC (control de enlace lógico), SNDC (convergencia dependiente de subred) capa y capa de red.
La capa física de la interfaz Um es la parte de la interfaz de radiofrecuencia, y la capa de enlace físico es responsable de proporcionar varios canales lógicos de la interfaz aérea. El ancho de banda de la frecuencia portadora de la interfaz aérea GSM es de 20 kHz y una frecuencia portadora se divide en 8 canales físicos. Si se utilizan los 8 canales físicos para transmitir datos GPRS, la velocidad de transmisión de datos original puede alcanzar los 20 Okb/s. Teniendo en cuenta la sobrecarga de los códigos de corrección de errores directos, la velocidad de transferencia de datos final puede alcanzar unos 164 kb/s.
MAC es la capa de Control de Acceso al Medio (MAC), que es responsable de definir y asignar canales lógicos GPRS en la interfaz aérea para su uso por diferentes estaciones móviles. Hay tres tipos de canales lógicos GPRS: canal de control público, canal de servicio en paquetes y canal de transmisión GPRS. El canal de control público se utiliza para transmitir señales de control para la comunicación de datos y se divide en canal de localización y canal de respuesta. Los canales de servicio de paquetes se utilizan para transmitir datos en paquetes. El canal de transmisión se utiliza para enviar información de la red a estaciones móviles.
La capa LLC es la capa de control de enlace lógico. Es un protocolo de enlace inalámbrico basado en el protocolo de enlace de datos de alta velocidad HDLC. La capa LLC es responsable de formar los campos de dirección y marco de LLC en la unidad de datos SNDC de la capa superior para generar un marco LLC completo. Además, LLC admite direccionamiento punto a multipunto y control de retransmisión de tramas de datos.
La capa LLR en BSS es la capa de transporte de enlace lógico. Esta capa es responsable de reenviar tramas LLC entre la MS y el SGSN. La capa LLR es transparente para la unidad de datos SNDC, es decir, no es responsable del procesamiento de datos SNDC.
SNDC se conoce como la capa de composición de dependencia de subred. Su función principal es completar la agrupación y empaquetado de los datos transmitidos y determinar la dirección TCP/IP y el método de cifrado. En la capa SNDC, los datos transmitidos entre la estación móvil y el SGSN se segmentan en una o más unidades de paquetes SNDC. Los protocolos TCP/IP y X.25 son transparentes para dispositivos de red GSM heredados, como dispositivos BSS y NSS.
4. Gestión de enrutamiento GPRS
La gestión de enrutamiento GPRS se refiere a cómo la red GPRS aborda y establece rutas de transmisión de datos. La gestión de enrutamiento de GPRS se refleja principalmente en los siguientes tres aspectos: el establecimiento de enrutamiento de datos para estaciones móviles; el establecimiento de enrutamiento de datos para estaciones móviles y el establecimiento de enrutamiento de datos para estaciones móviles en itinerancia;
Para el primer caso, se muestra la ruta 1 en la Figura 3. Cuando una estación móvil genera una PDU (Unidad de paquetes de datos), la PDU es procesada por la capa SNDC y se denomina Unidad de datos SNDC. SGSN envía datos a GGSN. El GGSN descomprime y convierte la información recibida a un formato que pueda transmitirse en la red pública de datos (como la PDU de PSPDN) y finalmente la envía al usuario de la red pública de datos. Para mejorar la eficiencia de la transmisión y garantizar la seguridad de la transmisión de datos, los datos en la interfaz aérea se pueden comprimir y cifrar.
En el segundo escenario, un usuario de una red pública de datos transmite datos a una estación móvil, como se muestra en la ruta 2 de la Figura 3. La ruta entre la red de datos y el GGSN se establece primero a través de los protocolos estándar de la red de datos.
El SGSN encapsula la PDU en una unidad de datos SNDC, luego la procesa en una unidad de marco LLC a través de la capa LLC y finalmente la envía a la estación móvil a través de la interfaz aérea.
El tercer escenario es cuando los usuarios de la red de datos transmiten datos a usuarios móviles en itinerancia. La ruta de transferencia de datos en este caso se muestra como Ruta 3 en la Figura 3. Sus datos deben pasar a través del GGSN local y luego entregarse al usuario móvil A.