Функции управления радиоресурсами

Функции управления радиоресурсами связаны с распределением и поддержанием трактов радиосвязи (коммуникационных каналов по радиоинтерфейсу). При этом радиоресурсы, имеющиеся в распоряжении оператора, используют как для реализации услуг классической GSM с коммутацией каналов, так и для GPRS. Выделение ресурсов для GPRS из общего объема может быть статическим и динамическим. В последнем случае ресурсы для GPRS выделяют только на время передачи пакетов, а остальное время эти ресурсы используют для услуг обычной GSM. Для GPRS используют следующие функции управления радиоресурсом.

Функция управления Um (Um management function).Эта функция управляет набором физических каналов, используемых в каждой соте и определяет объем радиоресурсов, которые следует распределить для работы в режиме GPRS. Количество радиоресурсов, выделенных для GPRS, может изменяться от соты к соте в зависимости от локального пользовательского запроса или других ограничений, установленных оператором PLMN.

Функция выбора соты (Cell selection function). Эта функция дает возможность MS выбрать оптимальную соту для использования в установлении тракта связи с PLMN. Функция включает измерение и оценку качества сигнала от соседних сот, а также обнаружение и предотвращение перегрузки в смежных сотах.

Функция приема-передачи через радиоинтерфейс (Um-tranx function). Функция Um-tranx обеспечивает способность передачи пакетировынных данных по радиоинтерфейсу между MS и BSS. Эта функция включает процедуры, которые обеспечивают:

- управление доступом к среде передачи по радиоканалам;

- мультиплексирование пакетов для передачи по общему физическому радиоканалу;

- выделение пакета (различение) одной MS;

- обнаружение ошибок и их исправление;

- процедуры управления потоком данных.

Функция управления путем (трактом) (Path management function). Эта функция управляет передачей пакетных данных между BSS и узлами SGSN. Установление и разрыв этого пути может происходить как динамически (в зависимости от объема трафика данных), так и статически (с учетом максимально ожидаемой нагрузке в пределах соты).

Указанные функции реализуются на базе основных функциональных компонентов архитектуры GPRS, рассмотренной в разд. 10. Шлюзовый узел поддержки GPRS (GGSN) – это узел, который доступен посредством сети передачи данных на основе PDP-адреса. Он содержит маршрутную информацию для подключенных пользователей GPRS. Маршрутная информация используется для туннелирования N-блоков PDU к текущей точке подключения MS, то есть к узлу SGSN. GGSN может запрашивать информацию о местоположении от HLR через дополнительный интерфейс Gc. GGSN – первый пункт взаимосвязи PDN с GSM PLMN, поддерживающей GPRS (то есть, контрольная точка Gi поддерживается GGSN).

SGSN – это узел, который обслуживает MS (SGSN поддерживает интерфейс Gb). При переходе в режим GPRS-attach, SGSN устанавливает контекст управления мобильностью (MM-context), содержащий информацию, касающуюся, например, мобильности и безопасности для MS. В режиме активизации PDP-контекста, SGSN устанавливает PDP-контекст для использования его в маршрутных целях с тем GGSN, который абонент GPRS будет использовать.

Функциональные возможности SGSN и GGSN могут быть объединены в одном физическом узле, или они постоянно могут находиться в различных физических узлах. SGSN и GGSN содержат функции IP-маршрутизации и они могут быть связаны с IP-маршрутизаторами.

Когда SGSN и GGSN находятся в различных PLMN, они связаны через Gp-интерфейс. Gp-интерфейс обеспечивает функциональные возможности интерфейса Gn, плюс функциональные возможности безопасности, требующиеся для межсетевых коммуникаций PLMN.

Функции безопасности основаны на взаимных соглашениях между операторами. SGSN может посылать информацию о местоположении к MSC/VLR через дополнительный интерфейс Gs. SGSN может принимать пейджинговые запросы от MSC/VLR через интерфейс Gs.

Существуют два вида магистральных сетей GPRS:

- intra-PLMN магистральная сеть связи;

- inter-PLMN магистральная сеть связи.

Intra-PLMN – магистральная сеть IP, связывающая узлы GSN внутри той же самой PLMN. Inter-PLMN – магистральная сеть связи – это сеть IP, связывающая узлы GSN и опорные сети Intra-PLMN в различных наземных мобильных сетях общего пользования PLMN (рис. П1.2).

 

 

Рис. П1.2. Опорные сети Intra-PLMN и Inter-PLMN

 

Каждая магистральная сеть Intra-PLMN является выделенной IP-сетью, предназначенной только для передачи данных и сигнализации GPRS. Выделенная IP-сеть – это сеть, работающая под управлением протокола IP, к которой применяется определенный механизм управления доступом, для того, чтобы обеспечить требуемый уровень безопасности. Две магистральные сети Intra-PLMN связаны через Gp-интерфейс, используя пограничные шлюзы BG и магистральную сеть Inter-PLMN. Магистральная сеть Inter-PLMN выбирается на основе роумингового соглашения, которое включает функции безопасности шлюза BG. BG не определен в пределах GPRS. Опорная сеть Inter-PLMN может быть сетью передачи данных, например, сетью Internet или арендованным каналом.

HLR содержит данные о подписчиках GPRS и маршрутную информацию. HLR доступен от SGSN через Gr интерфейс и от GGSN через интерфейс Gc. Для роуминговых абонентов HLR может находиться в другой PLMN, нежели текущий sgsn.

Узлы SMS-GMSC и SMS-IWMSC связаны с SGSN через интерфейс Gd, чтобы позволить мобильным абонентам GPRS посылать и принимать сообщения SMS по радиоканалам GPRS.

В табл. П.1 представлено распределение функций логической архитектуры GPRS.

 

Таблица П.1. Функции логической архитектуры GPRS

 

Function	MS	BSS	SGSN	GGSN	HLR
Network Access Control:
Registration					X
Authentication and Authorisation	X	X	X		X
Admission Control	X		X
Message Screening				X
Packet Terminal Adaptation	X
Charging Data Collection			X	X
Packet Routing & Transfer:
Relay	X	X	X	X
Routing	X	X	X	X
Address Translation and Mapping	X		X	X
Encapsulation	X		X	X
Tunnelling			X	X
Compression	X		X
Ciphering	X		X		X
Mobility Management:	X		X	X	X
Logical Link Management:
Logical Link Establishment	X		X
Logical Link Maintenance	X		X
Logical Link Release	X		X
Radio Resource Manage-ment:
Um Management	X	X
Cell Selection	X	X
Um-Tranx	X	X
Path Management		X	X