Clever Geek Handbook

むンサむドアりトのGPRS。 パヌト1

この䞀連の蚘事を䜿甚しお、モバむルオペレヌタのネットワヌクでのパケットデヌタ送信の技術に぀いお居䜏コミュニティに䌝えたいず思いたす。 パケット亀換PSコアネットワヌクの暡匏図を芋お、さたざたなネットワヌク芁玠間の通信に䜿甚されるプロトコルスタックを芋お、モバむルネットワヌクでパケット䌝送を䜿甚できるようにする䞻な芁玠の機胜を詳しく芋おいきたす。 具䜓的には、この蚘事では珟時点で最も䞀般的なGPRS / EDGEテクノロゞヌに焊点を圓おたす。





物語


だから、私たちは、事業者のモバむルネットワヌクの開発の初めにデヌタ転送の面で䜕を持っおいたした。

いわゆる「カりントダりン」を始めたしょう CSD [回線亀換デヌタ]。 この技術はGSM芏栌に登堎し、モデム内蔵たたは加入者のデバむスに接続されたモデムを䜿甚しお接続を確立するこずを可胜にしたした。䞀方、基地局送信機の加入者には1぀のタむムスロットTS

CSDを䜿甚したデヌタ転送は、通垞の音声通話ず実質的に違いはありたせん。 通話時には、あなたは完党にチャネルを占有したす。したがっお、そのような接続の料金は1分ごずに実行され、モバむルネットワヌクの開発の倜明けには決しお小さくありたせんでした。

モバむルネットワヌクでのデヌタ䌝送の開発における次の段階は、CSDテクノロゞヌの改善でした-HSCSDen [高速CSD]テクノロゞヌが登堎したした。 この技術を䜿甚するず、4 TS +を組み合わせおデヌタ転送速床を䞊げるこずができ、「単玔化された」゚ラヌ修正方法の䜿甚により、1぀のチャネルのスルヌプットが14.4 Kbit / sに増加したした。 したがっお、HSCSDの最倧スルヌプットは57.6 Kbpsでした。

䜎い䌝送速床ず毎分課金にもかかわらず、この技術は、䞻に最新のデバむスでの䜿いやすさにより、システム内の少量のデヌタ、たずえばセキュリティアラヌムメヌタヌの読み取り倀、むンゞケヌタヌの転送に匕き続き人気がありたす。



パケットデヌタ䌝送技術の出珟2000幎/ 2001幎にフェヌズ1仕様が登堎によっおすべおが倉化したした。GPRS [General Packet Radio Service]は、デヌタ䌝送垯域幅を倧幅に増加したした8 TSが䜿甚される堎合、最倧䌝送速床-171、 2 kbps、およびパケットスむッチングも䜿甚したした.CSD / HSCSDのチャネルスむッチングずは異なり、基地局でリ゜ヌスをより効率的に䜿甚できたしたが、同時にこの技術はネットワヌク構造に远加芁玠を導入する必芁がありたした-SGSN GGSN。

基本的に、 EDGEテクノロゞヌ[GSM Evolutionの拡匵デヌタレヌト]は、実際にはGPRSず違いはありたせん。 既存のネットワヌクに実装できたす。 EDGEの実装の倉曎は、無線むンタヌフェむスのコヌディングスキヌムの倉曎、およびネットワヌク芁玠の゜フトりェアの倉曎に関連しおいたす。 EDGEが提䟛できる最倧速床は473.6 kbps8タむムスロットx 59.2 kbpsです。



したがっお、GPRS / EDGE技術は、回線亀換技術CSD / HSCSDず比范しお、゚ンドナヌザヌに以䞋を提䟛できたす。



モバむルネットワヌクでのデヌタ転送の新しい原理の出珟は、GSMネットワヌク自䜓のアヌキテクチャの倉曎を必芁ずしたため、ネットワヌクアヌキテクチャを芋おみたしょう...



ネットワヌク図


いわゆる PSコアネットワヌク GSMアヌキテクチャの抂念を芋おみたしょう。

画像



スキヌムの説明

AuC-認蚌センタヌ

BSC-基地局コントロヌラヌ

BTS-ベヌストランシヌバヌステヌション

CGF-充電ゲヌトりェむ機胜

EIR-機噚識別レゞスタ

GGSN-ゲヌトりェむGPRSサポヌトノヌド

GMSC-ゲヌトりェむMSC

HLR-ホヌムロケヌションレゞスタ

ISDN-統合サヌビスデゞタルネットワヌク

MSC-モバむルスむッチングセンタヌ

PSDN / PDN-公衆亀換デヌタネットワヌク/パケットデヌタネットワヌク

PSTN-公衆亀換電話網

SGSN-サヌビングGPRSサポヌトノヌド

VLR-蚪問堎所登録



GPRSネットワヌクアヌキテクチャのコア芁玠はSGSNです。 図からわかるように、SGSNはさたざたなむンタヌフェむスによっおGSMネットワヌクアヌキテクチャのほずんどの芁玠に接続されおいたす。 オペレヌタヌのパケットネットワヌクにおけるSGSNの「衛星」はGGSNです 。これは、オペレヌタヌのIPバックボヌンず他のパケットデヌタネットワヌクPDNの間の䞀皮のブリッゞです。 「通垞の」CiscoルヌタヌはGGSNの鉄版ずしお機胜したすが、Nokia Siemens NetworksNSN、Huaweiなどのベンダヌずは別の゜リュヌションもありたす。 ほずんどの堎合、通信事業者のネットワヌクには同様の芁玠がいく぀かあり、ネットワヌクの容量ずテリトリヌの負荷によっお決定されたす。



機胜的にSGSNを䜿甚するず、次のこずができたす。



SGSNをさたざたなネットワヌク芁玠に接続する可胜性のあるむンタヌフェむスを䞋の図に瀺したす。

画像

ここで、すべおのSGSNむンタヌフェヌスを怜蚎するのではなく、いく぀かの重芁な点にのみ焊点を圓おたす。



SGSNに関連付けられおいるすべおのむンタヌフェむスは、文字「G」で指定されたす  察応するドットず混同しないでください 。それらの倚くは必須であり、その他は特定の機胜を導入し、補助的です。 特に、Gsむンタヌフェむス MSCずSGSNの間を䜿甚するず、GPRSサヌビスを䜿甚しながら音声サヌビスを送受信できたす。 GdむンタヌフェむスSMS-GMSCずSGSNの間を䜿甚するず、パケットネットワヌクでSMSメッセヌゞを送信できたす*。

*-ずころで、SMS送信サヌビスは、事業者が収入を枛らすこずを奜たない方法の鮮明な䟋です。 パケットネットワヌクを介したSMSの送信は、゚ンドナヌザヌにずっおほが2〜3倍安く、オペレヌタヌはこの機胜の䜿甚を「拒吊」するこずがよくありたすが、同時にGPRSのカバレッゞはどこにもありたせん。 通垞、デバむスでは、SMSを送信する機胜は、メッセヌゞ->メッセヌゞ蚭定->テキストメッセヌゞ->パケットデヌタを䜿甚しお蚭定されたす。

䞊蚘の2぀のむンタヌフェヌスはオプションですが、オペレヌタヌのネットワヌクに機胜を远加したす。 異なるむンタヌフェヌス間でデヌタを転送するために䜿甚されるテクノロゞヌはFR / IP / ATMですが、最近では技術的に最も簡単に実装され、デヌタ亀換のための費甚効果の高いトランスポヌトであるIPバックボヌンに切り替える傟向がありたす。



動䜜原理


぀たり、パケットネットワヌクの原理は次のように説明できたす。

1.基地局コントロヌラ偎でのパケット送信のためのリ゜ヌスの割り圓お*

*-これには、音声サヌビスの優先床が考慮されたす。

2.いわゆる加入者端末の識別を含む、加入者認蚌手順GPRS接続の実行 IMEIチェック*

*-オプションです。

3. HLRの加入者の䜍眮情報を曎新する

4.ストリヌム暗号化キヌネゎシ゚ヌション

5.加入者の端末デバむスずPSコアネットワヌク間の通信を確立したす。これは、GPRS / EDGEアヌキテクチャの甚語ではPDPパケットデヌタプロトコルコンテキストのアクティブ化ず呌ばれ、芁求されたデヌタのタむプに䟝存したす-モバむルむンタヌネット/むントラネット/ Wap / MMS / SMS_over_IP

6.パケット送信サヌビスの䜿甚が終了するず、加入者は切断されたす-PDPコンテキストは非アクティブ化されたす

7.加入者の端末デバむスがパケットネットワヌクずの氞続的な接続甚に蚭定されおいない堎合ほずんどのデバむスでメニュヌ->蚭定->デバむス接続->パケットデヌタ->パケット接続->オンデマンド/パヌマネントアクセスで確認できたす、実行される操䜜、぀たり加入者の初期認蚌ず承認の逆、いわゆる GPRSデタッチ。



このセクションに぀いおは、蚘事の第2郚でさらに詳しく怜蚎したす。 承認プロセス䞭に転送されるデヌタ、およびサブスクラむバヌ/ SGSN'a偎に保存されるデヌタを決定したす。GPRS/ EDGEアヌキテクチャで䜿甚されるいく぀かの暗号化アルゎリズムに觊れたす。



芋蟌み


GPRS / EDGEテクノロゞヌを改善できる有望なテクノロゞヌは、盎接の「盞続人」です。EGPRS2/ Evolved EDGEは、Nokia Siemens NetworksNSNやNortelなどのベンダヌによっおサポヌトされおいたすテクノロゞヌは3GPP Rel-7によっお暙準化されたした。

Evolved EDGEにアップグレヌドするには、既存のEDGEネットワヌク䞊の゜フトりェアをアップグレヌドするだけで十分です。䞀方、サプラむダヌは、Evolved EDGEテクノロゞヌがEDGEで行われる方法ず比范しおスペクトル効率を2倍以䞊にできるず玄束しおいたす。

特に、新しい暙準ぞの移行埌、ナヌザヌはネットワヌクから最倧1.2 Mbpsダりンリンク-基地局から加入者ぞの方向でデヌタをダりンロヌドし、最倧473 kbpsの速床で基地局アップリンクぞの方向にデヌタを転送できたす。 / s

メヌカヌによるず、GSMテクノロゞヌのこの進化により、通信事業者は次䞖代テクノロゞヌ、特にLTE 、およびGSMず次䞖代モバむルデヌタ間のサヌビスの完党な互換性ぞの費甚効果の高い移行を実珟できたす。



おわりに


蚘事の最埌に、これがハブに関する私の最初のトピックであるこずを曞きたかったのです。 読者からの批刀がなければ、蚘事が奜きかどうかをどのように理解できたすか。 したがっお、質問/コメント/説明/脅嚁を歓迎したす。蚘事が気に入った堎合は、以䞋の䜜業でこれらすべおが考慮されたす。



関連リンク



More articles:


All Articles