जीपीआरएस अंदर से बाहर। भाग ३

इस लेख में, हम अपने परिचित को मोबाइल ऑपरेटर के पैकेट नेटवर्क की संरचना और मुख्य कार्यात्मक तत्वों के साथ जारी रखते हैं, जिसे हमने पिछले दो लेखों में शुरू किया था - अंदर से जीपीआरएस। भाग 1 और जीपीआरएस अंदर से। भाग २ आज के लेख में, हम पीएस कोर नेटवर्क नेटवर्क तत्वों के मुख्य इंटरफेस के बारे में बात करेंगे, साथ ही साथ इस इंटरफेस पर उपयोग किए जाने वाले पंचर स्टैक।

पहचान

पैकेट नेटवर्क के प्रमुख GSN तत्वों के लिए मानक कनेक्शन योजना, जिसे आमतौर पर पीएस कोर नेटवर्क पर कई ट्यूटोरियल और पाठ्यक्रमों में दर्शाया गया है, कुछ इस तरह दिखता है:









शुरू करने के लिए, मैं स्पष्ट करना चाहता हूं कि उपरोक्त उपयोगकर्ता को दिखाए गए सभी इंटरफेस अंतिम उपयोगकर्ता को पैकेट सेवाएं प्रदान करने के लिए आवश्यक नहीं हैं - उनमें से कुछ वैकल्पिक हैं, अर्थात्। ये इंटरफेस पीएस कोर नेटवर्क के मुख्य नेटवर्क तत्वों में अतिरिक्त कार्यक्षमता जोड़ते हैं, जबकि अन्य किसी भी पैकेट नेटवर्क के निर्माण का आधार हैं और इसे किसी भी मामले में लागू किया जाएगा।



यह भी याद रखना चाहिए कि कुछ इंटरफेस केवल सिग्नलिंग सूचना के प्रसारण के लिए हैं, इसलिए उन्हें एसएस 7 मॉडल स्टैक के आधार पर लागू किया जाता है, और विभिन्न तकनीकों जैसे पीसीएम , आईपी, एटीएम उनके लिए परिवहन के रूप में कार्य कर सकते हैं (नीचे आरेख देखें)।









सिद्धांत रूप में, अब पैकेट नेटवर्क के सभी इंटरफेस पर आईपी-आधारित संचार चैनलों पर स्विच करने की प्रवृत्ति है, जो उनके आर्थिक लाभ, उच्च प्रसार, साथ ही विदेशों में नेटवर्क के टीसीपी / आईपी "प्रकृति" से संबंधित है और आईएमएस सिस्टम के समान सामान्य संक्रमण है। बैच तकनीक पर आधारित है।



2G / 3G नेटवर्क के आर्किटेक्चर के लिए पैकेट नेटवर्क के सभी इंटरफेस और प्रोटोकॉल स्टैक की अधिक समग्र तस्वीर रखने के लिए, हम Tektronix से इंटरफ़ेस योजना की ओर रुख करते हैं:









इस योजना के आधार पर, हम अपने परिचितों को जीएसएन तत्वों के इंटरफेस के साथ शुरू करते हैं।

Gb इंटरफ़ेस

इस इंटरफ़ेस का उपयोग करते हुए, बेस स्टेशन नियंत्रक सीधे एसजीएसएन से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, वास्तव में, बेस स्टेशन कंट्रोलर (BSC) पर चैनल विशेष बोर्डों - PCU [पैकेट कंट्रोल यूनिट] पर आयोजित किए जाते हैं, जो ग्राहकों के पैकेट डेटा की प्रक्रिया करते हैं। इंटरफ़ेस को पीसीएम लाइनों ( ई 1 धाराओं) के माध्यम से एक काफी सामान्य योजना पर लागू किया जा सकता है, जिसका उपयोगकर्ता डेटा एसजीएसएन से फ़्रेम रिले (एफआर) कनेक्शन में "पैक" किया जाएगा, और सीधे पैकेट प्रौद्योगिकियों में से एक - आईपी, उदाहरण के लिए।



इस इंटरफ़ेस पर सामान्य प्रोटोकॉल स्टैक नीचे चित्र में दर्शाया गया है:









जैसा कि हमने पहले ही उल्लेख किया है, हाल ही में नेटवर्क इंटरफेस को लागू करने के लिए अधिक लागत प्रभावी और सस्ता विकल्प पर स्विच करने की प्रवृत्ति रही है, इसलिए कई विक्रेता जो बेस स्टेशन नियंत्रक और एसजीएसएन दोनों का उत्पादन करते हैं, आईपी परिवहन, टीबी के आधार पर एक जीबी इंटरफ़ेस लागू करने की क्षमता प्रदान करते हैं। करें.ई.। - IP पर Gb।



उसी समय, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि इसके "शुद्ध" रूप में Gb इंटरफ़ेस केवल 2G वास्तुकला के लिए लागू किया गया है, अर्थात्। एसजीएसएन और बेस स्टेशन नियंत्रक के बीच इंटरफेस को लागू करने के लिए - बीएससी , और 3 जी (यूएमटीएस) के लिए, अर्थात्। एसजीएसएन और आरएनसी (एन) नियंत्रक के बीच इंटरफेस को लागू करने के लिए, आईयू-पीएस इंटरफ़ेस का उपयोग किया जाता है, और इसके अंदर सिग्नलिंग (नियंत्रण) विमानों का एक पृथक्करण होता है - कंट्रोल प्लेन (जीटीपी-सी प्रोटोकॉल पर आधारित) और सब्सक्राइबर डेटा ट्रांसफर प्लेन - यूजर प्लेन ( GTP-U प्रोटोकॉल पर आधारित)।



Iu-PS इंटरफ़ेस का प्रोटोकॉल स्टैक नीचे चित्र में दर्शाया गया है:









वैसे, Gb इंटरफ़ेस के लिए नियंत्रण और डेटा ट्रांसफर विमानों का अलगाव भी है, केवल वे Iu-PS इंटरफ़ेस के लिए उच्चारित नहीं हैं। डेटा विमान नीचे चित्र में दिखाया गया है:









Gb इंटरफ़ेस के लिए नियंत्रण विमान को निम्न चित्र में दर्शाया गया है:

जीआर इंटरफ़ेस

एसजीएसएन और एचएलआर के बीच का इंटरफ़ेस, जो ऑपरेटर के पैकेट नेटवर्क के लिए बहुत आवश्यक है, जैसा कि यह उसके माध्यम से है कि जीपीआरएस अटैच, या कंबाइंड आईएमएसआई और जीपीआरएस अटैच प्रक्रियाओं के दौरान ग्राहक के प्रमाणीकरण और प्रमाणीकरण की प्रक्रियाएं और उसके बाद से यह इंटरफ़ेस एक "शुद्ध" संकेत है, अर्थात केवल सेवा सूचना के प्रसारण के लिए अभिप्रेत है, यह SS7 मॉडल पर आधारित है, MAP को ऊपरी स्तर के मुख्य प्रोटोकॉल के रूप में उपयोग किया जाता है (दाईं ओर आरेख देखें), और सटीक होने के लिए, विशेष संस्करण MAP-H है।

जीडी इंटरफ़ेस

यह एसजीएसएन और एसएमएस-जीएमएससी के बीच का इंटरफ़ेस है, अर्थात लघु संदेश भेजने के लिए एक केंद्र, यह वैकल्पिक और वैकल्पिक है, लेकिन पैकेट चैनलों के माध्यम से लघु संदेश भेजने के लिए पैकेट नेटवर्क के लिए अतिरिक्त कार्यक्षमता का परिचय देता है। इस इंटरफ़ेस के लिए प्रोटोकॉल स्टैक Gr इंटरफ़ेस (एसजीएसएन और एचएलआर के बीच) पर स्टैक से अलग नहीं है, जैसा कि सभी समान प्रक्रियाओं का उपयोग एसएस 7 एमएपी प्रोटोकॉल के लिए किया जाता है (जीआर इंटरफेस के लिए प्रोटोकॉल स्टैक आरेख देखें)।



एक पैकेट नेटवर्क पर एसएमएस भेजने की सेवा (जीपीआरएस पर एसएमएस) को लेख में अधिक विस्तार से माना जाता है - एसएमएस के लिए वैकल्पिक मार्ग । मैं अपने दम पर जोड़ सकता हूं कि ऑपरेटर पैकेट नेटवर्क के माध्यम से संदेश भेजने के लिए इस इंटरफ़ेस और सेवा को लागू करने के लिए बहुत इच्छुक नहीं हैं।

Gf इंटरफ़ेस

एसजीएसएन और ईआईआर के बीच एक अन्य वैकल्पिक इंटरफेस जो आपको नेटवर्क के डेटाबेस में स्थित ऑपरेटर के आईएमईआई कोड डेटाबेस (ग्रे, ब्लैक, व्हाइट लिस्ट्स) को क्वेरी करके अपने आईएमईआई कोड का उपयोग करके ग्राहक के मोबाइल टर्मिनल का उपयोग करने की वैधता की जांच करने की अनुमति देता है। EIR। प्रोटोकॉल स्टैक जीआर, जीडी इंटरफेस के समान है - एमएपी प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है (जीआर इंटरफेस के लिए आरेख देखें), और सटीक होने के लिए, एमएपी-ई संस्करण।



IMEI कोड सत्यापन का उपयोग करने की प्रभावशीलता काफी बढ़ जाती है यदि केंद्रीय अंतरराष्ट्रीय डेटाबेस का उपयोग किया जाता है, या देश का अपना आंतरिक IMEI कोड डेटाबेस होना चाहिए, जिससे सभी मोबाइल ऑपरेटर जुड़े होंगे, जो हमेशा व्यवहार में लागू नहीं होता है। इसलिए, कई ऑपरेटर ईआईआर प्लेटफार्मों का उपयोग करते हैं (जिनके लिए IMEI कोड की जांच करने के लिए अनुरोध किए जाते हैं) IMSI / MSISDN और IMEI मानों की एक जोड़ी के लिए प्लेटफार्मों के रूप में, अर्थात्। उस स्थिति में जब ग्राहक सिम कार्ड बदलता है या इसे किसी अन्य डिवाइस में डालता है, तो वह स्वचालित रूप से "देखभाल" और अक्सर एमएमएस / इंटरनेट / वैप / आदि सेटिंग्स को प्राप्त करेगा।

Gs इंटरफ़ेस

एसजीएसएन और एमएससी स्विच के बीच एक और वैकल्पिक इंटरफ़ेस, जो एक सक्रिय जीपीआरएस / एज सत्र के दौरान प्राप्त कार्यक्षमता और सीएस (सर्किट सेवा) सेवाओं के प्रदर्शन की संभावना का परिचय देता है। यह एक बहुत उपयोगी इंटरफ़ेस है क्योंकि सक्रिय जीपीआरएस / एज सत्र के दौरान सब्सक्राइबर को उनकी उपलब्धता की चिंता किए बिना अधिक आरामदायक महसूस करने की अनुमति देता है। अपने स्वयं के अनुभव से, मैं कह सकता हूं कि, दुर्भाग्य से, यदि ऑपरेटर का नेटवर्क विभिन्न विक्रेताओं के उपकरणों पर बनाया गया है, तो कभी-कभी स्विच ( MSC ) और एसजीएसएन के दोनों किनारों पर इंटरफ़ेस को जोड़ना हमेशा संभव नहीं होता है, इसलिए समान ऑपरेटर के नेटवर्क में भी क्षेत्र हो सकते हैं जहां आप जीएस इंटरफेस को लागू कर सकते हैं, साथ ही उन क्षेत्रों में जहां यह संभव नहीं है।



सक्रिय जीपीआरएस / एज सत्र के दौरान कॉल करने और प्राप्त करने के बारे में अतिरिक्त जानकारी के लिए, मैं पाठकों को जीपीआरएस लेख पर कॉल के लिए बाधा नहीं भेजता हूं।

जीई इंटरफ़ेस

एसजीएसएन और बिलिंग प्लेटफॉर्म - एससीपी के बीच सब्सक्राइबर्स के साथ सेटलमेंट ट्रांजेक्शन के लिए बिलिंग डेटा ट्रांसफर किया जाता है। मुख्य प्रोटोकॉल के रूप में, CAP मॉडल SS7 एप्लिकेशन का उपयोग किया जाता है (जीआर इंटरफेस के लिए आरेख देखें)।



यहां मैं एक छोटी सी विषयांतर करना चाहूंगा और आपको बताऊंगा कि पैकेज सेवाओं के उपयोग के लिए ऑपरेटर के साथ ग्राहक की पारस्परिक बस्तियों की प्रक्रिया कैसे होती है। सबसे पहले, याद रखें कि दो प्रकार के ग्राहक हैं:

• प्री-पेड - प्रीपेड सेवा के ग्राहक
• पोस्ट-पेड - अनुबंध ग्राहक

प्री-पेड ग्राहकों के लिए, वास्तविक समय में बिलिंग की जाती है, अर्थात जब (और भी सक्रिय करने से पहले) जीएस इंटरफ़ेस के माध्यम से एसजीएसएन से पीडीपी कॉन्सेप्ट्स, सीएएन प्रोटोकॉल के माध्यम से आईएनपी प्लेटफॉर्म ( एससीपी ) - बिलिंग प्लेटफॉर्म पर, सब्सक्राइबर के बैलेंस के वर्तमान संतुलन के बारे में अनुरोध किया जाता है, और फिर (यदि आवश्यक शेष है) खाता) निश्चित समय अंतराल (ऑपरेटर द्वारा निर्धारित समय पर), एक प्रीपेड सेवा ग्राहक के सक्रिय पीडीपी सत्र के संभावित निरंतरता के लिए बार-बार अनुरोध किया जाता है।



पोस्ट-पेड ग्राहकों के लिए, अर्थात अनुबंध के ग्राहकों के लिए, डेटा बिलिंग मुख्य रूप से एसजीएसएन पर ही एकत्र की जाती है (हालांकि बिलिंग सिस्टम हैं जो जीजीएसएन पर भी डेटा एकत्र करते हैं), अर्थात। एसजीएसएन पर, प्रत्येक ग्राहक के लिए, तथाकथित CDR फाइलें, जिन्हें तब tftp / ftp प्रोटोकॉल के माध्यम से बिलिंग सिस्टम में स्थानांतरित कर दिया जाता है और जिसके द्वारा ग्राहकों के खातों की गणना की जाती है, हालांकि पोस्ट-पेड ग्राहकों के लिए ऑनलाइन बिलिंग सिस्टम भी हैं, लेकिन उन्हें ऑपरेटरों से अधिक वितरण नहीं मिला है, कम से कम अधिकांश के लिए यह जानकारी है यूक्रेन में ऑपरेटरों।



इस प्रकार, इन दो प्रकार के ग्राहकों के बीच मुख्य अंतर यह है कि प्री-पेड तथाकथित के लिए ऑनलाइन बिलिंग, और पोस्ट-पेड - ऑफलाइन बिलिंग के लिए।

गा इंटरफ़ेस

वास्तव में, इसके पूर्ण कार्यान्वयन में इंटरफ़ेस अब वैकल्पिक है, क्योंकि कई ऑपरेटर पहले से भुगतान किए गए ग्राहकों के लिए जीई इंटरफेस का उपयोग करते हैं, और अनुबंध ग्राहकों के लिए सीडीआर फाइलें एसजीएसएन पर ही उत्पन्न होती हैं, लेकिन फिर भी, जीए इंटरफेस का उपयोग करके जीजीएसएन पर बिलिंग गणना को लागू करना संभव है। इसके सही कार्यान्वयन में, यह इंटरफ़ेस एसजीएसएन या जीजीएसएन को सीजी [चार्ज गेटवे] के साथ जोड़ता है और अधिकांश कार्यान्वयनों में यह एक पैकेट इंटरफ़ेस (टीसीपी / आईपी) है, जो शीर्ष स्तर के रूप में जीटीपी` प्रोटोकॉल का उपयोग कर रहा है (नीचे आरेख देखें)।







वैसे, यदि नेटवर्क एक विक्रेता के उपकरण पर बनाया गया है, अर्थात। एसजीएसएन / जीजीएसएन और सीजी को एक विक्रेता द्वारा आपूर्ति की जाती है, फिर गा इंटरफेस को "पूर्ण" के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि यह विक्रेता के मालिकाना विकास पर आधारित होगा, अर्थात। ऑपरेटर को बंद कर दिया जाएगा।

जीएन, जीपी इंटरफेस

दो सुंदर समान इंटरफेस जिन्हें एसजीएसएन और जीजीएसएन की कनेक्टिविटी को लागू करने की आवश्यकता है। यदि ये दो नेटवर्क तत्व एक ही PLMN (en) में हैं, और Gp का उपयोग करते हैं तो क्या तत्व अलग PLMNs में हैं, अर्थात। ग्राहक रोमिंग में GPRS / EDGE सेवाओं का उपयोग करता है।



इंटरफेस पर दो प्रकार के GTP प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है:

• GTP-U - उपयोगकर्ता डेटा स्थानांतरित करने के लिए
• GTP-C - सेवा सूचना के प्रसारण के लिए *

* - उदाहरण के लिए, जब एक पीडीपी संदर्भ को सक्रिय करता है, तो एसजीएसएन केवल जीटीपी-सी प्रोटोकॉल का उपयोग करके जीजीएसएन को पीडीपी संदर्भ सक्रियण अनुरोध भेजता है।

वैसे, जीपी इंटरफ़ेस हमेशा आवश्यक नहीं है, भले ही ग्राहक रोमिंग में हो, यानी। यदि कई अतिरिक्त शर्तें पूरी होती हैं तो इस इंटरफ़ेस का उपयोग करने से इनकार करना संभव है (लेख जीपीआरएस रोमिंग को देखें )।

Gi इंटरफ़ेस

सबसे सरल लेकिन एक ही समय में पैकेट नेटवर्क के लिए सबसे महत्वपूर्ण इंटरफेस, जैसा कि यह उसके माध्यम से है कि ऑपरेटर के पास बाहरी इंटरनेट / इंट्रानेट नेटवर्क तक पहुंच है। असल में, इंटरफ़ेस पूरी तरह से पैकेट (आईपी) है और अक्सर एक मोबाइल ऑपरेटर के राउटर के लिए गीगाबिट लिंक होते हैं।





यहाँ PS कोर नेटवर्क मोबाइल ऑपरेटर के GSN तत्वों के मुख्य इंटरफेस की सूची इस प्रकार है।



छोटे सहायक:



ATM - एसिंक्रोनस ट्रांसफर मोड

BSC - बेस स्टेशन नियंत्रक

BSS - बेस स्टेशन सबसिस्टम

ईआईआर - उपकरण पहचान रजिस्टर

जीजीएसएन - गेटवे जीपीआरएस सपोर्ट नोड

जीपीआरएस - जनरल पैकेट रेडियो सेवा

जीटीपी - जीपीआरएस टनलिंग प्रोटोकॉल

HLR - होम लोकेशन रजिस्टर

IMEI - अंतर्राष्ट्रीय मोबाइल उपकरण पहचान

IMSI - इंटरनेशनल मोबाइल सब्सक्राइबर आइडेंटिटी

एमएस - मोबाइल स्टेशन

एमएससी - मोबाइल स्विचिंग सेंटर

MSISDN - मोबाइल सब्सक्राइबर एकीकृत सेवा डिजिटल नेटवर्क नंबर

एमटी - मोबाइल टर्मिनल

पीसीएम - पल्स-कोड मॉड्यूलेशन

पीडीएन - पैकेट डेटा नेटवर्क

पीडीपी - पैकेट डेटा प्रोटोकॉल

पीडीयू - पैकेट डेटा यूनिट

PLMN - सार्वजनिक भूमि मोबाइल नेटवर्क

पुनश्च - पैकेट बंद

आरएनसी - रेडियो नेटवर्क नियंत्रक

एसजीएसएन - जीपीआरएस सपोर्ट नोड की सेवा

UMTS - यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली

वीएलआर - आगंतुक स्थान रजिस्टर