Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN)

SGSNрасположен в сети GPRS как показано на рисунке 5.2.
Этот узел взаимодействует сBSC, MSC/VLR, SMS-G и HLR. Этот
узел подключается к внутренней сети передачи данных (Вackbone Network) для организации связи с GGSN и другими SGSN. SGSN обслуживает всех абонентов GPRS, физически расположенных в пределах зоны обслуживания SGSN. SGSN выполняет в GPRS функции, аналогичные тем, которые выполняет MSC в сети GSM. То есть этот узел управляет функциями подключения, отключения MS, обновления информации о местоположении и т.д. Абоненты GPRS могут быть обслужены любым узлом SGSN в сети в зависимости от их местоположения.

В составе сети GPRS узел SGSN выполняет следующие функции:

- управление передвижением MS (MM – Mobility Management).Процедурами MM, поддерживаемыми по этому интерфейсу, являются подключение IMSI как для вызовов GPRS, так и для вызовов с коммутацией каналов, обновление зоны местоположения, комбинированное обновление зоны местоположения для GSM и GPRS, передача сигналов пейджинга. Процедуры MM позволяют сети контролировать перемещающихся абонентов. MM позволяет MS перемещаться из одной соты в другую, перемещаться из одной зоны маршрутизации SGSN в другую, перемещаться между узлами SGSN в пределах сети GPRS. Понятие Location Area не используется в GPRS. Аналогом этого понятия в GPRS является зона Routing Area – RA. Оба этих термина означают зону местоположения, но LA – для GSM, а RA – для GPRS. RAсостоит из нескольких сот и может быть меньше или равна LA. В первой реализации RA была эквивалентна LA..

Рисунок 5.2 – Интерфейсы SGSN

MM позволяет абонентам передавать и получать данные во время перемещения в пределах своей сети PLMN, а также при перемещении в другую сеть PLMN. SGSN поддерживает стандартный интерфейс Gs в направлении MSC/VLR для MS классов А и В, что позволяет выполнять следующие процедуры:

-комбинированное подключение/отключение GPRS/IMSI.Процедура регистрации “attach” осуществляется через SGSN, а потом SGSN самсообщает вMSC/VLR о местоположении и состоянии абонента. Это позволяет объединять действия и таким образом экономить радиоресурсы. Эти действия зависят от класса MS и наличия Gs интерфейса;

- комбинированный пейджинг.Если MS зарегистрирована одновременно как GSM/GPRS терминал, MSC/VLR выполняет пейджинг через SGSN. Сеть также может координировать предоставление сервисов с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов. Координация пейджинга означает, что сеть передает пейджинговые сообщения для служб с коммутацией каналов через пейджинговый канал GPRS или канал трафика GPRS;

-комбинированное обновление местоположения(зоны местоположения LA или RA) для служб с коммутацией каналов GSM и служб с коммутацией пакетов GPRS. MS выполняет функции обновления местоположения отдельно, передавая информацию о новой LAв MSC и новой RAв SGSN. Существует возможность производить обновление только RA, а SGSN по интерфейсу Gs будет передавать на MSC информацию о новой LA. Это позволяет экономить на функциях сигнализации по радиоинтерфейсу;

- управление сеансами(SM - Session Management).Создание сеанса связи спередачей пакетов в GPRS называется активация PDP контекста.Процедуры SM включают в себя активацию контекста протокола пакетной передачи данных (PDP), деактивацию этого контекста и его модификацию.PDP контекст используется для установления и разъединения виртуального канала передачи данных между терминалом, подключенным к MS и GGSN.SGSN затем сохраняет данные, которые включают в себя:

- идентификатор PDP контекста – индекс, используемый для указания на конкретный PDP контекст;

- тип PDP. Это тип PDP контекста. В настоящее время поддерживается протокол IP v6;

- адрес PDP. Фиксированный или динамически назначаемый IP адрес для MS;

- APN (Access Point Name). Имя сервера услуги, разделенное точками, например: wap.beeline.kz;

- QoS (Quality of Service) – качество обслуживания. В QoS, как правило, входит большое количество параметров, описывающих скорость икачество передачи данных (количество проверок на приеме).

PDP контекст должен быть активным в SGSN до того, как какой-либо PDU (пакет данных) может быть передан в MS или получен от MS. Когда в SGSN поступает сообщение о запросе на активизацию PDP контекста, он запрашивает функцию управления разрешением доступа. Эта функция ограничивает количество зарегистрированных пользователей в пределах одного узла SGSN и контролирует качество в пределах каждой зоны. Затем SGSN проверяет, разрешен ли абоненту доступ к конкретной сети ISP (Internet Service Provider) или корпоративной сети передачи данных (посредством проверки списка разрешенных APN);

- маршрутизация. Функции маршрутизации интегрированы в оба узла: SGSN и GGSN. Это стандартные функции маршрутизатора IP идополнительные функции для распределения внутренней нагрузки, как для полезной, так и для трафика управления. Маршрутизатор таким образом способен обрабатывать как общий трафик IР, так и специальные протоколы GPRS. Функции маршрутизации, строго говоря, не являются частью стандарта GPRS, но они составляют существенную часть сети GPRS. GPRS поддерживает следующие протоколы маршрутизации: RIP v2, OSPF v2, BGP v7. В настоящее время в узлах рекомендуется использовать комбинацию статической маршрутизации и OSPF v2;

- выбор GGSN. SGSNвыбирает GGSN (включая сервер доступа) на основе данных РDР контекста, APN и данных о конфигурации сети. Он использует сервер доменных имен (Domain Name Server – DNS) во внутренней сети для установления GGSN обслуживающего запрашиваемый APN. Затем SGSN устанавливает тоннель с помощью GTPпротокола (GPRS Тunneling Рrotocol) для подготовки GGSNк дальнейшей обработке информации.