Lektsia_8_GPRS (Электронные лекции)

PDF-файл Lektsia_8_GPRS (Электронные лекции) Сетевые технологии (16211): Лекции - 6 семестрLektsia_8_GPRS (Электронные лекции) - PDF (16211) - СтудИзба2017-12-28СтудИзба

Описание файла

Файл "Lektsia_8_GPRS" внутри архива находится в папке "Электронные лекции". PDF-файл из архива "Электронные лекции", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "сетевые технологии" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "сетевые технологии" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Лекция 11Система GPRSС начала появления сотовой связи идея мобильной передачиданных не давала покоя наиболее продвинутым пользователяммобильных телефонов. С началом бурного развития сети Интернетпроблема передачи данных при помощи мобильного телефона сталаещё более актуальной, но до последнего времени существовало дваосновных препятствия на пути её решения. Первой проблемойявляется чрезвычайно строгие ограничения скорости передачи,накладываемые системой GSM, которая в настоящее время обеспечивает максимальную скорость передачи 9,6 кбит/с, а при заменеотдельных модулей базовых станций - 14,4 кбит/с. Второй проблемойявляется высокая стоимость передачи данных, поскольку припередаче информации на столь низких скоростях абоненту требуется большое количество времени, которое он должен оплачиватьпо тарифам, близким к тарифам за услуги голосовой связи.

Именнопоэтимпричинамколичествоабонентовсотовойсвязи,пользующихся услугой передачи данных, остаётся небольшим.Появление системы пакетной передачи данных GPRS призванокардинально изменить сложившуюся ситуацию.В настоящее время передача данных по GSM каналаморганизована следующим образом: абоненту выделяется отдельныйканал, используемый системой для передачи голоса, посредствоммодема, встроенного в мобильный терминал, происходит передачаданных через этот канал, при этом в промежутках между передачейданных канал остаётся занятым.GPRS (General Packet Radio Service) - это система, котораяреализуетиподдерживаетпротоколпакетнойпередачиинформации в рамках сети сотовой связи GSM. При использованиисистемы GPRS информация собирается в пакеты и передается вэфир, они заполняют те «пустоты» (не используемые в данныймомент голосовые каналы), которые всегда есть в промежуткахмежду разговорами абонентов, а использование сразу несколькихголосовых каналов обеспечивает высокие скорости передачи данных(до 171.2 кбит/с).

При этом этап установления соединения занимаетнесколько секунд. В этом и заключается принципиальное отличиережима пакетной передачи данных. В результате у абонентапоявляется возможность передавать данные, не занимая каналы впромежуткахмеждупередачейданных,болееэффективноиспользуются ресурсы сети.Голосовой трафик имеет безусловный приоритет передданными, так что скорость передачи информации определяется нетолько возможностями сетевого и абонентского оборудования, но изагрузкой сети.

Подчеркнем, что в GPRS ни один канал незанимается под передачу данных целиком - и это основноекачественное отличие новой технологии от используемых ныне.BSS – (Base Station System) - Оборудование базовойстанции, куда входят: BTS – Базовая станция BSC – Контроллер базовой станцииNSS – (Network Service System) - Оборудованиеобслуживания сети, куда входит:MSC – (Mobile Switching Centre) - Центр коммутацииподвижной связиHLR – Регистр положенияVLR – Регистр перемещенияGPRS Core Network - ядро сети GPRS, куда входит:SGSN - (Serving GPRS Support Node) - Узел поддержкиGPRSGGSN - (Gataway GPRS Support Node) - Шлюзовойузел GPRSPCU - (Packet Control Unit - устройство контроляпакетной передачи.Кроме упомянутых элементов в GPRS Core входят другиеэлементы: DNS (Сервер доменных имён), Charging Gateway (Шлюздля связи с системой тарификации), Border Gateway (Пограничныйшлюз) и другие вспомогательные элементы.Принципы построения системы GPRSНа структурном уровне систему GPRS можно разделить на 2части: подсистему базовых станций и ядро сети GPRS (GPRS CoreNetwork).

В подсистему базовых станций входят все контроллеры ибазовые станции системы GSM, которые поддерживают пакетнуюпередачуданныхДоработкунапрограммномGSM-сетидляиаппаратномуровне.предоставленияуслугвысокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделитьна две формы - программную и аппаратную. Если говорить опрограммномобеспечении,тоононуждаетсявзаменеилиобновлении практически всюду - начиная с реестров HLR-VLR изаканчивая базовыми станциями BTS .

В частности, вводится режиммногопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM,а в HLR, например, появляется новый параметр Mobile StationMultislot Capability (количество каналов, с которыми одновременноможет работать мобильный телефон абонента).Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит из двухосновных блоков - SGSN (Serving GPRS Support Node - узелподдержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node шлюзовой узел GPRS). Остановимся на их функциях болееподробно.SGSNявляется,грубоговоря,мозгомрассматриваемойсистемы.

В некотором роде SGSN можно назвать аналогом MSC коммутатора сети GSM. SGSN контролирует доставку пакетовданных пользователям, взаимодействует с реестром собственныхабонентов сети HLR, проверяя, разрешены ли запрашиваемыепользователямипользователей,услуги,ведеторганизуетмониторинг находящихся onlineрегистрациюабонентоввновь"проявившихся" в зоне действия сети и т.п. Так же как и MSC, SGSN,в системе может быть и не один - в этом случае каждый узелотвечает за свой участок сети.

Например, SGSN производствакомпании Motorola имеет следующие характеристики: каждый узелподдерживает передачу до 2000 пакетов в секунду, одновременноконтролирует до 10000 находящихся online пользователей. Всего жев системе может быть до 18 SGSN Motorola.Предназначение GGSN можно понять из его названия - грубоговоря, это шлюз между сотовой сетью (вернее, ее частью дляпередачиданныхGPRS)ивнешнимиинформационнымимагистралями (Internet, корпоративными интранет-сетями, другимиGPRS системами и так далее).

Основной задачей GGSN, такимобразом, является роутинг (маршрутизация) данных, идущих от и кабоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN являетсяадресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а такжеотслеживаниеинформацииовнешнихсетяхисобственныхабонентах (в том числе тарификация услуг).Замечим,чтовGPRS-системузаложенахорошаямасштабируемость - при появлении новых абонентов операторможет увеличивать число SGSN, а при эскалации суммарноготрафика - добавлять в систему новые GGSN. Внутри ядра GPRSсистемы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощьюспециального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).Еще одной составной частью системы GPRS является PCU(Packet Control Unit - устройство контроля пакетной передачи).

PCUстыкуется с контроллером базовых станций BSC и отвечает занаправление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.Вперспективе(приориентациисистемынамобильныйИнтернет) возможно добавление специального узла - IGSN (InternetGPRS Support Node - узел поддержки Интернет).За управление и контроль GPRS-системы отвечает OMC-R/G(Operation and Maintenance Center - Radio/GSN - центр управления иобслуживания радио/узла GPRS: на рис.1 не показан). Это, таксказать,интерфейсмеждусистемойиобслуживающимееперсоналом.Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция,такжекакивобычномслучаепередачиголоса,должназарегистрироваться в системе.

Как уже было сказано, регистрацией(а, точнее, "прикреплением" (attachment) к сети) пользователейзанимается SGSN. В случае успешного прохождения всех процедур(проверкидоступностизапрашиваемойуслугиикопированиянеобходимых данных о пользователе из HLR в SGSN) абонентувыдается P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity временный номер мобильного абонента для пакетной передачиданных), аналогичный TMSI, который назначается мобильномутелефону для передачи голоса (кстати, если абонентский терминалотносится к классу А (см. ниже), то ему при регистрации выделяетсякак TMSI, так и P-TMSI).ДляабонентубыстроймаршрутизацииGPRS-системаместорасположенииинформациинуждаетсяотносительновсети,кмобильномуданныхпричемсоегобольшейточностью, нежели в случае передачи голосового трафика (HLR иVLR хранят номер Location Area (LA), в которой находится абонент).Но представьте себе, как возрастет служебный трафик в сотовойсети и расход энергии мобильным аппаратом, если телефон будетинформировать систему каждый раз при переходе от одной соты кдругой!Чтобынайтиразумныйкомпромиссмеждуобъемомсигнального трафика в сети GPRS и необходимостью знать с высокойточностью местонахождение абонента принято деление терминаловна три класса:IDLE (неработающий).

Телефон отключен или находитсявне зоны действия сети. Очевидно, что система не отслеживаетперемещение подобных абонентов.STANDBY (режим ожидания). Аппарат зарегистрирован(прикреплен) в GPRS-системе, но уже долгое время (определяемоеспециальнымтаймером)неработаетспередачейданных.Местоположение STANDBY-абонентов известно с точностью до RA(Routing Area - область маршрутизации). RA мельче, чем LA (каждаяLA разбивается на несколько RA, но, тем не менее, RA крупнее, чемсота, и состоит из нескольких элементарных ячеек).READYзарегистрирован(готовность).всистемеиАбонентскийнаходитсявактивнойтерминалработе.Координаты телефонов, находящихся в режиме READY, известнысистеме (а, точнее, SGSN) с точностью до соты.Согласноэтойидеологии,терминалы,находящиесявSTANDBY-режиме, при переходе из одного RA в другой посылаютSGSN специальный сигнал о смене области маршрутизации (routingarea update request).

Если новая и старая RA контролируется однимSGSN, то смена RA приводит лишь к корректировке записи в SGSN.Если же абонент переходит в зону действия нового SGSN, то новыйSGSN запрашивает у старого информацию о пользователе, а MSC,VLR, HLR и вовлеченные в работу GGSN ставятся в известность осмене SGSN. Когда телефон, работающий с GPRS-системой,перемещается в другую LA, то SGSN отправляет соответствующемуVLR сообщение о необходимости смены записи о местонахожденииабонента.Интересно обстоят дела с маршрутизацией данных в случаероуминга GPRS-абонента. При этом возможны два варианта, или,правильней сказать, сценария.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5057
Авторов
на СтудИзбе
456
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее