ЖУРНАЛ «СТА» №4/2003

ла до шлюза, который обеспечивает со- единение с внешней сетью пакетной передачи данных для реализации до- ступа к Интернет/интранет или, на- пример, к базам данных. Структура системы Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит из двух типов основ- ных блоков (рис. 1): SGSN (Serving GPRS Support Node — узел поддержки GPRS) и GGSN (Gateway GPRS Sup- port Node — шлюз GPRS). SGSN контролирует доставку паке- тов данных пользователям, взаимодей- ствует с реестром собственных абонен- тов, проверяя, разрешены ли запраши- ваемые ими услуги, ведёт мониторинг находящихся в сети пользователей, ор- ганизует регистрацию абонентов, вновь проявившихся в зоне действия сети, и т.п. GGSN — это шлюз между магистра- лью GPRS и внешними информацион- ными магистралями (Интернет, корпо- ративными интранетсетями, другими GPRSсистемами и т.д.). Основной за- дачей GGSN является роуминг (марш- рутизация) данных, идущих к абоненту и от него через SGSN. Другими функ- циями GGSN являются адресация дан- ных, динамическая выдача IPадресов, а также отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонен- тах (в том числе тарификация услуг). В GPRSсистему заложена хорошая масштабируемость: при появлении но- вых абонентов оператор может увели- чивать число SGSN, а при увеличении суммарного трафика — добавлять в си- стему новые GGSN. Внутри ядра GPRSсистемы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol). Работа системы Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция должна за- регистрироваться в системе. Как уже было сказано, регистрацией пользова- телей занимается SGSN. В случае ус- пешного прохождения всех процедур абоненту выдается временный номер мобильного абонента для пакетной пе- редачи данных. Для быстрой маршрутизации инфор- мации GPRSсистема нуждается в дан- ных о месторасположении абонента от- носительно сети, причём с большей точностью, нежели в случае передачи голосового трафика. Чтобы оптимизи- ровать работу системы в зависимости от местонахождения абонента, применяют деление терминалов на три класса. ● IDLE (неработающий). Терминал от- ключен или находится вне зоны дей- ствия сети. Очевидно, что система не отслеживает перемещение подобных абонентов. ● STANDBY (режим ожидания). Аппа- рат зарегистрирован в GPRSсисте- ме, но уже долгое время (определяе- мое специальным таймером) не ра- ботает на передачу данных. Место- положение STANDBYабонентов из- вестно с точностью до RA (Routing Area — область маршрутизации); RA крупнее, чем сота, и состоит из не- скольких элементарных ячеек. ● READY (готовность). Абонентский терминал зарегистрирован в системе и находится в активной работе. Ко- ординаты абонентов, находящихся в режиме READY, известны системе (а точнее, SGSN) с точностью до соты. Согласно этой идеологии, термина- лы, находящиеся в STANDBYрежиме, при переходе из одной RA в другую по- сылают SGSN специальный сигнал о смене области маршрутизации. Если новая и старая RA контролируются од- ним SGSN, то смена RA приводит лишь к корректировке записи в SGSN. Если же абонент переходит в зону дей- ствия нового SGSN, то новый SGSN запрашивает у старого информацию о пользователе, а сетевая и коммутирую- щая подсистема, а также вовлеченные в работу GGSN ставятся в известность о смене SGSN. Следует отметить такой важный па- раметр, как QoS (Quality of Service — качество сервиса). В GPRS существует несколько классов QoS, подразделяю- щихся по следующим признакам: ● необходимому приоритету (высокий, средний и низкий); ● надёжности (установлены три класса надёжности в зависимости от коли- чества возможных ошибок разного рода, потерянных пакетов и т.п.); ● задержкам (задержки информации вне GPRSсети не учитываются); ● количественным характеристикам (пи- ковое и среднее значение скорости). Класс QoS выбирается индивидуаль- но для каждого нового сеанса передачи данных. Кроме QoS, в характеристику сессии передачи данных входят тип протокола (Packet Data Protocol type — PDP type), PDPадрес, выданный мобильной станции, а также адрес GGSN, с кото- рым идет работа. Профиль сессии (PDP context) записывается в абонент- ский терминал, а также в обслуживаю- щие его SGSN и GGSN. Одновремен- но может поддерживаться несколько профилей передачи данных для каждо- го пользователя. Пакетная передача данных предус- матривает два вида соединений: ● PTP (PointtoPoint) — «точкаточка»; ● PTM (PointtoMultipoint) – «точ- камноготочие». Широковещательный режим с со- единением РТМ, в свою очередь, подразделяется на два подрежима: PTMM (PTMMulticast) — инфор- мация передаётся всем пользователям, находящимся в определённой геогра- фической зоне; PTMG (PTMGroup Call) — данные направляются определённой группе пользователей. АППА РАТ НЫ Е С Р Е Д С Т В А / МОД ЕМЫ 45 СТА 4/2003 www.cta.ru Рис. 1. Структура системы GPRS Подсистема GPRS Сетевая и коммутирующая подсистема Подсистема базовых станций Магистраль GPRS GGSN GGSN Брандмауэр Пограничный шлюз SGSN Брандмауэр Операторы GPRS Брандмауэр Интернет Сеть передачи данных (Х.25)